WO2019111765A1

WO2019111765A1 - 磁気センサ

Info

Publication number: WO2019111765A1
Application number: PCT/JP2018/043607
Authority: WO
Inventors: 栃下　光; 雅坪川; 弘毅堤
Original assignee: 株式会社村田製作所
Priority date: 2017-12-04
Filing date: 2018-11-27
Publication date: 2019-06-13
Also published as: CN111448470B; US20200292637A1; US11333723B2; CN111448470A

Abstract

第１導電体部(６０)は、第１基部(６１)と、絶縁層に直交する方向から見た外形面積が第１基部(６１)の外形面積より小さい第１狭小部(６２)とを含む。第１基部(６１)と第１狭小部(６２)とが、絶縁層に直交する方向に並んで設けられている。第１導電体部(６０)とは異なる材料で構成された部材(８０)は、絶縁層に直交する方向から見て、第１狭小部(６２)の外形と第１基部(６１)の外形とに囲まれた領域に設けられている。

Description

磁気センサ

　本発明は、磁気センサに関し、特に、磁気抵抗素子を含む磁気センサに関する。

　磁気センサの構成を開示した先行文献として、特開２０１３－４４６４１号公報(特許文献１)、国際公開第２０１５／１８２３６５号(特許文献２)、国際公開第２０１６／０１３３４５号(特許文献３)、国際公開第２００７／１１９５６９号(特許文献４)、および、特開２０１７－１６６９２５号公報(特許文献５)がある。

　特許文献１に記載された磁気センサは、互いに接続されてブリッジ回路を構成し、ミアンダ状に各々形成された、第１磁気抵抗素子、第２磁気抵抗素子、第３磁気抵抗素子および第４磁気抵抗素子を備える。第１磁気抵抗素子、第２磁気抵抗素子、第３磁気抵抗素子および第４磁気抵抗素子の表面は、絶縁膜によって覆われている。いわゆる固定抵抗である第３磁気抵抗素子および第４磁気抵抗素子の表面には、絶縁膜を挟んで磁性材料からなる磁束集磁膜が形成されている。

　特許文献２および特許文献３に記載された磁気センサは、第１磁気抵抗素子、および、第１磁気抵抗素子より抵抗変化率が小さい第２磁気抵抗素子を備える。いわゆる感磁素子である第１磁気抵抗素子は、同心円状に配置されたパターンを含んでいる。

　特許文献４に記載された磁気センサは、複数のホール素子が設けられた半導体基板と、半導体基板上に設けられた磁気増幅機能を有する磁性体とを備える。半導体基板上に磁性体の下地となる下地層が設けられている。下地層は、複数のホール素子と異なる熱膨張率を有している。下地層は、複数のホール素子の領域を少なくとも部分的に覆う面積を有している。磁性体は、下地層の面積より大きい面積を有している。

　特許文献５に記載された磁気センサは、複数のホール素子が設けられた半導体基板と、半導体基板上に設けられた磁気収束機能を有する磁性体とを備える。半導体基板上の磁性体の縦断面外形形状を規定する外周部において、外周部の少なくとも一部に曲線形状を有する部分と、半導体基板と略平行な部分とを有している。磁性体内部に非磁性物質からなる構造体の少なくとも一部が埋め込まれている。

特開２０１３－４４６４１号公報国際公開第２０１５／１８２３６５号国際公開第２０１６／０１３３４５号国際公開第２００７／１１９５６９号特開２０１７－１６６９２５号公報

　特許文献１に記載された磁気センサにおいては、いわゆる感磁素子である第１磁気抵抗素子および第２磁気抵抗素子の各々がミアンダ状のパターンを含んでいるため、水平磁界の検出の等方性が低い。

　特許文献２および特許文献３に記載された磁気センサにおいては、第１磁気抵抗素子が同心円状に配置されたパターンを含んでいるため、水平磁界の検出の等方性は高いが、微弱な垂直磁界を検出することができない。

　特許文献４および特許文献５に記載された磁気センサにおいては、ホール素子を備える磁気センサであり、磁気抵抗素子を用いて水平磁界および垂直磁界を検出することは考慮されていない。

　本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、磁気抵抗素子を用いて、水平磁界の検出の等方性が高く、微弱な垂直磁界も検出することができるとともに、磁気抵抗素子の上方に設けられた構造体から磁気抵抗素子に作用する応力によって出力精度が低下することを抑制できる、磁気センサを提供することを目的とする。

　本発明の第１局面に基づく磁気センサは、感磁素子と、感磁素子を覆う絶縁層と、絶縁層上に位置する第１導電体部と、第１導電体部上に位置し、絶縁層に直交する方向から見て、第１導電体部を覆う第１磁性体部材と、第１導電体部の一部に沿って設けられ、第１導電体部とは異なる材料で構成された部材とを備える。第１導電体部は、第１基部と、絶縁層に直交する方向から見た外形面積が第１基部の外形面積より小さい第１狭小部とを含む。第１基部と第１狭小部とが、絶縁層に直交する方向に並んで設けられている。第１導電体部とは異なる材料で構成された上記部材は、絶縁層に直交する方向から見て、第１狭小部の外形と第１基部の外形とに囲まれた領域に設けられている。

　本発明の一形態においては、第１導電体部の第１狭小部は、絶縁層に直交する方向において、第１導電体部の絶縁層側の端部に位置している。第１導電体部とは異なる材料で構成された上記部材は、第１基部と絶縁層とに挟まれて位置している。

　本発明の一形態においては、第１導電体部の第１狭小部は、絶縁層に直交する方向において、第１導電体部の第１磁性体部材側の端部に位置している。第１導電体部とは異なる材料で構成された上記部材は、第１基部と第１磁性体部材とに挟まれて位置している。

　本発明の一形態においては、第１導電体部の第１基部は、絶縁層に直交する方向において、第１導電体部の絶縁層側の端部および第１磁性体部材側の端部の各々に位置している。第１導電体部の第１狭小部は、絶縁層に直交する方向において、第１導電体部の第１基部同士に挟まれて位置している。第１導電体部とは異なる材料で構成された上記部材は、第１基部同士に挟まれて位置している。

　本発明の一形態においては、第１導電体部とは異なる材料で構成された上記部材は、応力緩和部である。

　本発明の一形態においては、感磁素子として、第１磁気抵抗素子を有する。磁気センサは、第１磁気抵抗素子と電気的に接続されてブリッジ回路を構成する第２磁気抵抗素子をさらに備える。第２磁気抵抗素子は、絶縁層に覆われている。

　本発明の一形態においては、感磁素子は、外周縁を有する。第１磁性体部材は、絶縁層に直交する方向から見て、感磁素子の外周縁より内側の領域に位置している。

　本発明の一形態においては、第１磁気抵抗素子は、内周縁をさらに有する。第２磁気抵抗素子は、絶縁層に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子の内周縁より内側の領域に位置して第１磁性体部材で覆われている。

　本発明の一形態においては、磁気センサは、絶縁層上に位置し、絶縁層に直交する方向から見て、第１導電体部とは異なる第２導電体部と、第２導電体部上に位置し、絶縁層に直交する方向から見て、第２導電体部を覆う、第１磁性体部材とは異なる第２磁性体部材とをさらに備える。第２磁気抵抗素子は、第１磁気抵抗素子の外周縁より外側の領域に位置して第２磁性体部材で覆われている。

　本発明の一形態においては、第２導電体部は、第２基部と、絶縁層に直交する方向から見た外形面積が第２基部の外形面積より小さい第２狭小部とを含む。第２導電体部においては、第２基部と第２狭小部とが、絶縁層に直交する方向に並んで設けられている。

　本発明の一形態においては、第２導電体部の第２狭小部は、絶縁層に直交する方向において、第２導電体部の絶縁層側の端部に位置している。

　本発明の一形態においては、第２導電体部の第２狭小部は、絶縁層に直交する方向において、第２導電体部の第２磁性体部材側の端部に位置している。

　本発明の一形態においては、第２導電体部の第２基部は、絶縁層に直交する方向において、第２導電体部の絶縁層側の端部および第２磁性体部材側の端部の各々に位置している。第２導電体部の第２狭小部は、絶縁層に直交する方向において、第２導電体部の第２基部同士に挟まれて位置している。

　本発明の第２局面に基づく磁気センサは、感磁素子と、感磁素子を覆う絶縁層と、絶縁層上に位置する第１磁性体部材と、第１磁性体部材の一部に沿って設けられ、第１磁性体部材とは異なる材料で構成された応力緩和部とを備える。感磁素子は、外周縁を有する。第１磁性体部材は、絶縁層に直交する方向から見て、感磁素子の外周縁より内側の領域に位置している。第１磁性体部材は、第１基部と、絶縁層に直交する方向から見た外形面積が第１基部の外形面積より小さい第１狭小部とを含む。第１磁性体部材においては、第１基部と第１狭小部とが、絶縁層に直交する方向に並んで設けられている。第１磁性体部材の第１狭小部は、絶縁層に直交する方向において、第１磁性体部材の絶縁層側の端部に位置している。応力緩和部は、絶縁層に直交する方向から見て、第１狭小部の外形と第１基部の外形とに囲まれた領域に設けられており、第１基部と絶縁層とに挟まれて位置している。

　本発明の一形態においては、磁気センサは、絶縁層上に位置する、第１磁性体部材とは異なる第２磁性体部材をさらに備える。第２磁気抵抗素子は、第１磁気抵抗素子の外周縁より外側の領域に位置して第２磁性体部材で覆われている。

　本発明の一形態においては、第１磁性体部材の厚さをｘμｍとすると、第１磁気抵抗素子の少なくとも一部は、絶縁層に直交する方向から見て、第１磁性体部材の外周縁から内側に２μｍ離れた位置から、第１磁性体部材の外周縁から外側に下記式(Ｉ)で示すｙμｍ離れた位置までの、領域の少なくとも一部に位置している。
　ｙ＝－０．０００８ｘ^２＋０．２４９５ｘ＋６．６５０６　(Ｉ)

　本発明の一形態においては、第１磁性体部材は、絶縁層に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子の外周縁と同心状に位置している。

　本発明の一形態においては、第２磁気抵抗素子は、絶縁層に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子の内周縁より内側の領域に位置して第１磁性体部材で覆われている。第１磁性体部材は、絶縁層に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子の内周縁上および内周縁より内側の領域を含む領域に位置している。

　本発明の一形態においては、第２磁気抵抗素子は、絶縁層に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子の内周縁より内側の領域に位置して第１磁性体部材で覆われている。第１磁性体部材は、絶縁層に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子および第２磁気抵抗素子のうちの第２磁気抵抗素子のみを覆っている。

　本発明の一形態においては、第２磁気抵抗素子は、絶縁層に直交する方向から見て、第１磁性体部材の中心から、第１磁性体部材の外周縁から内側に７μｍ離れた位置までの、領域に位置している。

　本発明の一形態においては、第２磁気抵抗素子は、絶縁層に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子の外周縁より外側の領域に位置して第２磁性体部材で覆われている。第１磁性体部材は、絶縁層に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子および第２磁気抵抗素子のうちの第１磁気抵抗素子の一部のみを覆っている。

　本発明の一形態においては、第２磁性体部材は、絶縁層に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子および第２磁気抵抗素子のうちの第２磁気抵抗素子のみを覆っている。

　本発明の一形態においては、第２磁気抵抗素子は、絶縁層に直交する方向から見て、第２磁性体部材の中心から、第２磁性体部材の外周縁から内側に７μｍ離れた位置までの、領域に位置している。

　本発明の一形態においては、第１磁気抵抗素子は、絶縁層に直交する方向から見て、同心状に配置されて互いに接続された複数の第１単位パターンを含む。

　本発明によれば、磁気抵抗素子を用いて、水平磁界の検出の等方性が高く、微弱な垂直磁界も検出することができるとともに、磁気抵抗素子の上方に設けられた構造体から磁気抵抗素子に作用する応力によって磁気センサの出力精度が低下することを抑制できる。

本発明の実施形態１に係る磁気センサの構成を示す斜視図である。図１の磁気センサをＩＩ－ＩＩ線矢印方向から見た断面図である。図２の磁気センサをＩＩＩ－ＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。図１の磁気センサを矢印ＩＶ方向から見た平面図である。本発明の実施形態１に係る磁気センサの等価回路図である。本発明の実施形態１に係る磁気センサの回路基板における磁気抵抗素子と配線との接続部の積層構造を示す断面図である。本発明の実施形態１に係る磁気センサの第１磁気抵抗素子のパターンを示す平面図である。本発明の実施形態１に係る磁気センサの第２磁気抵抗素子のパターンを示す平面図である。実験例１に係る磁気センサに垂直磁界が印加された際の磁束密度分布を示す磁束線図である。実験例１に係る磁気センサに水平磁界が印加された際の磁束密度分布を示す磁束線図である。実験例１に係る磁気センサに垂直磁界または水平磁界が印加された際の、第１磁性体部材の外周縁からの水平方向の距離と、水平方向の磁界強度との関係を示すグラフである。実験例２に係る磁気センサに垂直磁界が印加された際の、第１磁性体部材の外周縁からの水平方向の距離と水平方向の磁界強度との関係に与える、第１磁性体部材の厚さの影響を示すグラフである。水平方向の磁界強度がピーク値の１/３となる第１磁性体部材の外周縁から外側への水平方向の距離と、第１磁性体部材の厚さとの関係を示すグラフである。本発明の実施形態２に係る磁気センサの構成を示す断面図である。本発明の実施形態３に係る磁気センサの構成を示す正面図である。本発明の実施形態４に係る磁気センサの構成を示す断面図である。本発明の実施形態５に係る磁気センサの平面図である。本発明の実施形態５に係る磁気センサの第２磁気抵抗素子のパターンを示す平面図である。本発明の実施形態６に係る磁気センサの構成を示す斜視図である。図１９の磁気センサをＸＸ－ＸＸ線矢印方向から見た断面図である。図２０の磁気センサをＸＸＩ－ＸＸＩ線矢印方向から見た断面図である。図１９の磁気センサを矢印ＸＸＩＩ方向から見た平面図である。本発明の実施形態６に係る磁気センサの第１磁気抵抗素子のパターンを示す平面図である。本発明の実施形態６に係る磁気センサの第２磁気抵抗素子のパターンを示す平面図である。本発明の実施形態６に係る磁気センサの第２磁気抵抗素子のパターンに含まれる第２単位パターンを示す平面図である。本発明の実施形態７に係る磁気センサの構成を示す斜視図である。図２６の磁気センサを矢印ＸＸＶＩＩ方向から見た平面図である。本発明の実施形態８に係る磁気センサの構成を示す平面図である。本発明の実施形態８に係る磁気センサの第１磁気抵抗素子のパターンを示す平面図である。本発明の実施形態８に係る磁気センサの第２磁気抵抗素子のパターンを示す平面図である。本発明の実施形態９に係る磁気センサの平面図である。本発明の実施形態９に係る磁気センサの第１磁気抵抗素子および第２磁気抵抗素子のパターンを示す平面図である。本発明の実施形態１０に係る磁気センサの平面図である。本発明の実施形態１０に係る磁気センサの第１磁気抵抗素子および第２磁気抵抗素子のパターンを示す平面図である。本発明の実施形態１１に係る磁気センサの平面図である。本発明の実施形態１１に係る磁気センサの第１磁気抵抗素子および第２磁気抵抗素子のパターンを示す平面図である。

　以下、本発明の各実施形態に係る磁気センサについて図を参照して説明する。以下の実施形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。

　(実施形態１)
　図１は、本発明の実施形態１に係る磁気センサの構成を示す斜視図である。図２は、図１の磁気センサをＩＩ－ＩＩ線矢印方向から見た断面図である。図３は、図２の磁気センサをＩＩＩ－ＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。図４は、図１の磁気センサを矢印ＩＶ方向から見た平面図である。図５は、本発明の実施形態１に係る磁気センサの等価回路図である。

　図１においては、後述する回路基板１００の幅方向をＸ軸方向、回路基板１００の長さ方向をＹ軸方向、回路基板１００の厚さ方向をＺ軸方向として示している。図４においては、後述する第１磁性体部材の外縁を点線で記載している。なお、図４においては、後述する差動増幅器および温度補償回路などの図示を省略している。

　図１～図４に示すように、本発明の実施形態１に係る磁気センサ１は、回路基板１００と、回路基板１００の上方に設けられた２つの第１磁性体部材４０とを備える。本発明の実施形態１に係る磁気センサ１においては、回路基板１００上に、２つの第１導電体部６０、および、対応する第１導電体部６０の一部に沿って第１応力緩和部８０が設けられている。後述するように、回路基板１００の表層には、絶縁層３０が設けられており、２つの第１導電体部６０および第１応力緩和部８０の各々は、絶縁層３０上に位置している。回路基板１００は、半導体基板１１０を含む。

　第１導電体部６０は、第１基部６１と、第１狭小部６２とを含む。絶縁層３０に直交する方向であるＺ軸方向から見た第１狭小部６２の外形面積は、第１基部６１の外形面積より小さい。第１導電体部６０においては、第１基部６１と第１狭小部６２とが、絶縁層３０に直交する方向であるＺ軸方向に並んで設けられている。本実施形態においては、第１導電体部６０の第１狭小部６２は、絶縁層３０に直交する方向であるＺ軸方向において、第１導電体部６０の絶縁層３０側の端部に位置している。すなわち、第１導電体部６０の第１狭小部６２が回路基板１００の絶縁層３０と接触している。

　絶縁層３０に直交する方向であるＺ軸方向から見て、第１基部６１および第１狭小部６２の各々は、円形の外形を有している。第１狭小部６２の外形の直径は、第１基部６１の外形の直径より小さい。第１基部６１と第１狭小部６２とは、略同軸状に配置されている。なお、第１基部６１の形状は、上記に限られず、絶縁層３０に直交する方向から見て、楕円形または多角形などでもよい。第１狭小部６２の形状は、上記に限られず、絶縁層３０に直交する方向であるＺ軸方向から見た外形面積が第１基部６１の外形面積より小さい形状であればよい。

　第１導電体部６０に第１狭小部６２が設けられていることにより、第１基部６１と絶縁層３０との間に、部分的に隙間が設けられている。本実施形態においては、第１導電体部６０の外周部の全周に亘って、第１基部６１と絶縁層３０との間の隙間が設けられている。この隙間に、第１応力緩和部８０が配置されている。

　２つの第１磁性体部材４０は、１対１で対応するように２つの第１導電体部６０上に位置している。第１磁性体部材４０は、絶縁層３０に直交する方向であるＺ軸方向から見て、対応する第１導電体部６０を覆っている。

　第１磁性体部材４０と回路基板１００との間の距離を短くする観点から、第１導電体部６０のＺ軸方向の厚さ、すなわち、第１基部６１および第１狭小部６２を合わせたＺ軸方向の厚さは、２．０μｍ以下であることが好ましい。第１磁性体部材４０と回路基板１００との間の距離が短いほど、後述する第１磁性体部材４０の磁気シールドとしての機能を確保することができる。第１導電体部６０の形成方法としては、レジストを用いたパターニングなどを用いることができる。

　本実施形態においては、第１導電体部６０は、絶縁層３０上に位置し、チタン(Ｔｉ)を含む層と、チタン(Ｔｉ)を含む層の上に位置する、金(Ａｕ)を含む層とから構成されている。チタン(Ｔｉ)を含む層は密着層である。第１磁性体部材４０を電解めっきで形成する場合、金(Ａｕ)を含む層は電極反応層、すなわちシード層として機能する。第１導電体部６０の構成は、上記に限られず、めっきのシード層として機能する材料である、鉄(Ｆｅ)、モリブデン(Ｍｏ)、タンタル(Ｔａ)、白金(Ｐｔ)および銅(Ｃｕ)の少なくとも一つからなる層を含むものであってもよい。また、第１磁性体部材４０が蒸着などのめっき以外の方法で形成される場合には、金属および樹脂の少なくとも一方を含む他の導電体で構成されていてもよい。

　第１応力緩和部８０は、絶縁層３０に直交する方向であるＺ軸方向から見て、第１狭小部６２の外形と第１基部６１の外形とに囲まれた領域Ｔ１に設けられている。本実施形態においては、第１応力緩和部８０は、第１基部６１と絶縁層３０とに挟まれて位置している。第１応力緩和部８０は、第１基部６１の外周部の直下に位置している。絶縁層３０に直交する方向であるＺ軸方向から見て、第１応力緩和部８０は、円環状の形状を有している。なお、第１応力緩和部８０の形状は、上記に限られず、楕円環状、または、横断面の外形が多角形である環状などでもよい。第１応力緩和部８０の形成方法としては、レジストを用いたパターニングなどを用いることができる。

　第１応力緩和部８０は、第１導電体部６０とは異なる材料で構成されている部材である。第１応力緩和部８０を構成する材料として、第１導電体部６０を構成する材料に比較して、密着性が低い材料、弾性率が低い材料、および、引張強さが低い材料の、少なくともいずれか１つを含む材料を用いることができる。密着性とは、第１応力緩和部８０と隣接している部材との密着性であり、本実施形態においては、密着性とは、絶縁層３０との密着性である。

　第１応力緩和部８０が、密着性が低い材料を含む場合には、密着性が低い材料からなる層が、絶縁層３０と接触するように配置される。第１応力緩和部８０を構成する材料であって、第１導電体部６０を構成する材料に比較して密着性が低い材料は、金(Ａｕ)またはポリイミドなどである。たとえば、第１導電体部６０が、絶縁層３０上に位置してチタン(Ｔｉ)を含む層と、チタン(Ｔｉ)を含む層上に位置する金(Ａｕ)を含む層とから構成されており、第１応力緩和部８０が、金(Ａｕ)を含む層のみから構成されている。

　第１応力緩和部８０を構成する材料であって、第１導電体部６０を構成する材料に比較して弾性率が低い材料は、ポリイミドなどの樹脂である。第１応力緩和部８０を構成する材料であって、第１導電体部６０を構成する材料に比較して引張強さが低い材料は、ＳｉＯ₂または低密度の樹脂などである。ＳｉＯ₂を含む第１応力緩和部８０を形成する方法として、ＳＯＧ(Spin-on　Glass)を絶縁層３０上に塗布する方法がある。

　図４および図５に示すように、本発明の実施形態１に係る磁気センサ１の回路基板１００には、互いに配線によって電気的に接続されてホイートストンブリッジ型のブリッジ回路を構成する４つの磁気抵抗素子が設けられている。４つの磁気抵抗素子は、２組の第１磁気抵抗素子および第２磁気抵抗素子からなる。具体的には、磁気センサ１は、第１磁気抵抗素子１２０ａおよび第２磁気抵抗素子１３０ａと、第１磁気抵抗素子１２０ｂおよび第２磁気抵抗素子１３０ｂとを含んでいる。第１磁気抵抗素子１２０ａおよび第２磁気抵抗素子１３０ａは１つの組を構成している。第１磁気抵抗素子１２０ｂおよび第２磁気抵抗素子１３０ｂは１つの組を構成している。

　本実施形態においては、磁気センサ１は、２組の第１磁気抵抗素子および第２磁気抵抗素子を含んでいるが、これに限られず、少なくとも１組の第１磁気抵抗素子および第２磁気抵抗素子を含んでいればよい。磁気センサ１が、１組の第１磁気抵抗素子および第２磁気抵抗素子のみを含む場合には、回路基板１００にはハーフブリッジ回路が構成されている。

　第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂおよび第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂの各々は、ＡＭＲ(Anisotropic　Magneto　Resistance)素子である。なお、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂおよび第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂの各々が、ＡＭＲ素子に代えて、ＧＭＲ(Giant　Magneto　Resistance)素子、ＴＭＲ(Tunnel　Magneto　Resistance)素子、ＢＭＲ(Ballistic　Magneto　Resistance)素子、ＣＭＲ(Colossal　Magneto　Resistance)素子などの磁気抵抗素子であってもよい。

　第２磁気抵抗素子１３０ａは、後述するように、第１磁性体部材４０によって磁気シールドされているためＺ軸方向の磁界(垂直磁界)とＸ軸方向およびＹ軸方向の磁界(水平磁界)をほとんど検出しない、いわゆる固定抵抗となる。第１磁気抵抗素子１２０ａは、外部磁界が印加されることによって電気抵抗値が変化するいわゆる感磁抵抗である。すなわち、第１磁気抵抗素子１２０ａは感磁素子として機能し、第２磁気抵抗素子１３０ａは感磁素子として機能しない。第２磁気抵抗素子１３０ａの外部磁界に対する抵抗変化率は、第１磁気抵抗素子１２０ａの外部磁界に対する抵抗変化率より低いことが好ましい。

　同様に、第２磁気抵抗素子１３０ｂは、後述するように、第１磁性体部材４０によって磁気シールドされているためＺ軸方向の磁界(垂直磁界)とＸ軸方向およびＹ軸方向の磁界(水平磁界)をほとんど検出しない、いわゆる固定抵抗となる。第１磁気抵抗素子１２０ｂは、外部磁界が印加されることによって電気抵抗値が変化するいわゆる感磁抵抗である。すなわち、第１磁気抵抗素子１２０ｂは感磁素子として機能し、第２磁気抵抗素子１３０ｂは感磁素子として機能しない。第２磁気抵抗素子１３０ｂの外部磁界に対する抵抗変化率は、第１磁気抵抗素子１２０ｂの外部磁界に対する抵抗変化率より低いことが好ましい。

　第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂおよび第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂは、半導体基板１１０上に設けられた配線によって互いに電気的に接続されている。具体的には、第１磁気抵抗素子１２０ａと第２磁気抵抗素子１３０ａとが配線１４６によって直列に接続されている。第１磁気抵抗素子１２０ｂと第２磁気抵抗素子１３０ｂとが配線１５０によって直列に接続されている。

　回路基板１００の半導体基板１１０上には、中点１４０、中点１４１、電源端子(Ｖｃｃ)１４２、接地端子(Ｇｎｄ)１４３および出力端子(Ｏｕｔ)１４４がさらに設けられている。

　第１磁気抵抗素子１２０ａおよび第２磁気抵抗素子１３０ｂの各々は、中点１４０に接続されている。具体的には、第１磁気抵抗素子１２０ａと中点１４０とが配線１４５によって接続され、第２磁気抵抗素子１３０ｂと中点１４０とが配線１５２によって接続されている。

　第１磁気抵抗素子１２０ｂおよび第２磁気抵抗素子１３０ａの各々は、中点１４１に接続されている。具体的には、第１磁気抵抗素子１２０ｂと中点１４１とが配線１４９によって接続され、第２磁気抵抗素子１３０ａと中点１４１とが配線１４８によって接続されている。

　配線１４６は、電流が入力される電源端子(Ｖｃｃ)１４２に接続されている。配線１５０は、接地端子(Ｇｎｄ)１４３に接続されている。

　図５に示すように、磁気センサ１は、差動増幅器１６０、温度補償回路１６１、ラッチおよびスイッチ回路１６２、並びに、ＣＭＯＳ(Complementary　Metal　Oxide　Semiconductor)ドライバ１６３をさらに備える。差動増幅器１６０、温度補償回路１６１、ラッチおよびスイッチ回路１６２、並びに、ＣＭＯＳドライバ１６３の各々は、半導体基板１１０に設けられている。

　差動増幅器１６０は、入力端が中点１４０および中点１４１の各々に接続され、出力端が温度補償回路１６１に接続されている。また、差動増幅器１６０は、電源端子(Ｖｃｃ)１４２および接地端子(Ｇｎｄ)１４３の各々に接続されている。

　温度補償回路１６１は、出力端がラッチおよびスイッチ回路１６２に接続されている。また、温度補償回路１６１は、電源端子(Ｖｃｃ)１４２および接地端子(Ｇｎｄ)１４３の各々に接続されている。

　ラッチおよびスイッチ回路１６２は、出力端がＣＭＯＳドライバ１６３に接続されている。また、ラッチおよびスイッチ回路１６２は、電源端子(Ｖｃｃ)１４２および接地端子(Ｇｎｄ)１４３の各々に接続されている。

　ＣＭＯＳドライバ１６３は、出力端が出力端子(Ｏｕｔ)１４４に接続されている。また、ＣＭＯＳドライバ１６３は、電源端子(Ｖｃｃ)１４２および接地端子(Ｇｎｄ)１４３の各々に接続されている。

　磁気センサ１が上記の回路構成を有することにより、中点１４０と中点１４１との間に、外部磁界の強さに依存する電位差が発生する。この電位差があらかじめ設定された検出レベルを超えると、出力端子(Ｏｕｔ)１４４から信号が出力される。

　図６は、本発明の実施形態１に係る磁気センサの回路基板における磁気抵抗素子と配線との接続部の積層構造を示す断面図である。図６においては、磁気抵抗素子として機能する領域Ｒと、配線として機能する領域Ｌとの接続部のみ図示している。

　図６に示すように、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂおよび第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂの各々は、ＳｉＯ₂層またはＳｉ₃Ｎ₄層などが表面に設けられた、Ｓｉなどからなる半導体基板１１０上に設けられている。第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂおよび第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂの各々は、半導体基板１１０上に設けられた、ＮｉとＦｅとを含む合金からなる磁性体層１０が、イオンミリング法によりパターニングされることにより形成されている。磁性体層１０の厚さは、たとえば、０．０４μｍである。

　配線１４５，１４６，１４８，１４９，１５０，１５２は、半導体基板１１０上に設けられた、ＡｕまたはＡｌなどからなる導電層２０が、ウエットエッチングによりパターニングされることにより形成されている。導電層２０は、配線として機能する領域Ｌにおいては磁性体層１０の真上に位置し、磁気抵抗素子として機能する領域Ｒには設けられていない。よって、図６に示すように、磁気抵抗素子として機能する領域Ｒと、配線として機能する領域Ｌとの接続部においては、導電層２０の端部が磁性体層１０の直上に位置している。

　中点１４０、中点１４１、電源端子(Ｖｃｃ)１４２、接地端子(Ｇｎｄ)１４３および出力端子(Ｏｕｔ)１４４の各々は、半導体基板１１０の直上に位置する導電層２０によって構成されている。すなわち、中点１４０、中点１４１、電源端子(Ｖｃｃ)１４２、接地端子(Ｇｎｄ)１４３および出力端子(Ｏｕｔ)１４４の各々は、半導体基板１１０上に設けられたパッドである。

　導電層２０の直上には、図示しないＴｉ層が設けられている。磁性体層１０および導電層２０を覆うように、ＳｉＯ₂などからなる絶縁層３０が設けられている。すなわち、絶縁層３０は、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂおよび第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂを覆っている。

　図７は、本発明の実施形態１に係る磁気センサの第１磁気抵抗素子のパターンを示す平面図である。図４および図７に示すように、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂのパターン１２０は、絶縁層３０に直交する方向から見て、仮想円Ｃ₁の円周に沿って仮想円Ｃ₁の径方向に並ぶように配置されて互いに接続された４つの第１単位パターンを含む。なお、絶縁層３０に直交する方向はＺ軸方向であり、半導体基板１１０の上面に直交する方向と平行である。

　４つの第１単位パターンの各々は、仮想円Ｃ₁の円周において配線１４６，１４８，１５０，１５２が位置する部分が開放した仮想Ｃ字形状Ｃ₁₁に沿って位置している。４つの第１単位パターンの各々は、仮想Ｃ字形状Ｃ₁₁に沿って仮想円Ｃ₁の径方向に並ぶように同心円状に配置されたＣ字状パターン１２１である。

　４つのＣ字状パターン１２１は、仮想円Ｃ₁の中心側から順に一端と他端とで交互に互いに接続されている。一端同士が接続されているＣ字状パターン１２１は、半円弧状パターン１２２によって互いに接続されている。他端同士が接続されているＣ字状パターン１２１は、半円弧状パターン１２３によって互いに接続されている。

　第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂのパターン１２０は、２つの半円弧状パターン１２２および１つの半円弧状パターン１２３を含む。これにより、４つのＣ字状パターン１２１が直列に接続されている。半円弧状パターン１２２，１２３は、直線状延在部を含まず、湾曲部のみから構成されている。

　４つのＣ字状パターン１２１のうちの仮想円Ｃ₁の中心から最も外側に位置するＣ字状パターンの、半円弧状パターン１２２と接続されていない側の端部は、導電層２０からなる配線１４５または配線１４９と接続されている。同様に、４つのＣ字状パターン１２１のうちの仮想円Ｃ₁の中心から最も内側に位置するＣ字状パターンの、半円弧状パターン１２２と接続されていない側の端部は、導電層２０からなる配線１４６または配線１５０と接続されている。ここで、Ｃ字状パターン１２１の端部との接続位置となる導電層２０の形成位置を変更することにより、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの電気抵抗値を調整することができる。

　具体的には、図６に示す、磁気抵抗素子として機能する領域Ｒと、配線として機能する領域Ｌとの接続部において、導電層２０を磁気抵抗素子として機能する領域Ｒ側に延長することにより、配線として機能する領域Ｌを拡大して、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの各々の電気抵抗値を低下させることができる。または、磁気抵抗素子として機能する領域Ｒと、配線として機能する領域Ｌとの接続部において、導電層２０を配線として機能する領域Ｌ側に短縮することにより、配線として機能する領域Ｌを縮小して、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの各々の電気抵抗値を増加させることができる。

　上記の第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの電気抵抗値の調整は、導電層２０の一部を除去または追加形成することにより行なわれるため、絶縁層３０を設ける前に行なわれることが好ましい。

　４つのＣ字状パターン１２１のうちの仮想円Ｃ₁の中心から最も外側に位置するＣ字状パターン１２１の外周縁が、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの外周縁となる。４つのＣ字状パターン１２１のうちの仮想円Ｃ₁の中心から最も内側に位置するＣ字状パターン１２１の内周縁が、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの内周縁となる。

　図４に示すように、第１磁気抵抗素子１２０ａと第１磁気抵抗素子１２０ｂとは、仮想Ｃ字形状Ｃ₁₁の向きが互いに異なるように周方向の向きが異なっている。すなわち、第１磁気抵抗素子１２０ａと第１磁気抵抗素子１２０ｂとは、Ｃ字状パターン１２１の向きが互いに異なるように、パターン１２０の周方向の向きが異なっている。

　本実施形態においては、第１磁気抵抗素子１２０ａと第１磁気抵抗素子１２０ｂとは、Ｃ字状パターン１２１の向きが互いに９０°異なるように、パターン１２０の周方向の向きが９０°異なっている。

　図８は、本発明の実施形態１に係る磁気センサの第２磁気抵抗素子のパターンを示す平面図である。図４および図８に示すように、第２磁気抵抗素子１３０ａは、絶縁層３０に直交する方向から見て、仮想円Ｃ₁の中心側に位置し、第１磁気抵抗素子１２０ａにより囲まれており、第２磁気抵抗素子１３０ｂは、絶縁層３０に直交する方向から見て、仮想円Ｃ₁の中心側に位置し、第１磁気抵抗素子１２０ｂにより囲まれている。すなわち、第２磁気抵抗素子１３０ａは、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子１２０ａの内周縁より内側に位置しており、第２磁気抵抗素子１３０ｂは、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子１２０ｂの内周縁より内側に位置している。

　第２磁気抵抗素子１３０ａは、仮想円Ｃ₁の中心側から仮想円Ｃ₁の外側まで設けられた導電層２０からなる配線１４６，１４８と接続されている。第２磁気抵抗素子１３０ｂは、仮想円Ｃ₁の中心側から仮想円Ｃ₁の外側まで設けられた導電層２０からなる配線１５０，１５２と接続されている。

　第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂは、絶縁層３０に直交する方向から見て、２重渦巻き状パターン１３０を有している。２重渦巻き状パターン１３０は、２つの第２単位パターンのうちの１つである一方の渦巻き状パターン１３１、２つの第２単位パターンのうちの他の１つである他方の渦巻き状パターン１３２、および、一方の渦巻き状パターン１３１と他方の渦巻き状パターン１３２とを２重渦巻き状パターン１３０の中央部にて接続する逆Ｓ字状パターン１３３を含む。逆Ｓ字状パターン１３３は、直線状延在部を含まず、湾曲部のみから構成されている。

　２重渦巻き状パターン１３０は、パターン１２０と同じ太さで形成されている。従って、一方の渦巻き状パターン１３１および他方の渦巻き状パターン１３２の各々は、４つのＣ字状パターン１２１の各々と同じ太さである。

　図８に示すように、２重渦巻き状パターン１３０は、仮想円Ｃ₁の中心に関して略点対称の形状を有している。すなわち、２重渦巻き状パターン１３０は、仮想円Ｃ₁の中心に関して略１８０°回転対称な形状を有している。

　図４に示すように、第２磁気抵抗素子１３０ａと第２磁気抵抗素子１３０ｂとは、逆Ｓ字状パターン１３３の向きが互いに異なるように、２重渦巻き状パターン１３０の周方向の向きが異なっている。

　本実施形態においては、第２磁気抵抗素子１３０ａと第２磁気抵抗素子１３０ｂとは、逆Ｓ字状パターン１３３の向きが互いに９０°異なるように、２重渦巻き状パターン１３０の周方向の向きが９０°異なっている。

　本実施形態に係る磁気センサ１においては、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂがＣ字状パターン１２１を有している。Ｃ字状パターン１２１は、円弧で構成されている。互いに隣接したＣ字状パターン１２１同士は、半円弧状パターン１２２または半円弧状パターン１２３によって互いに接続されている。このように、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂは、直線状延在部を含んでいないため、磁界検出の異方性が低減されている。

　さらに、本実施形態に係る磁気センサ１においては、第１磁気抵抗素子１２０ａのＣ字状パターン１２１の向きと第１磁気抵抗素子１２０ｂのＣ字状パターン１２１の向きとが互いに異なるように、パターン１２０の周方向の向きが異なっていることにより、磁界検出の等方性が高くなっている。

　本実施形態に係る磁気センサ１においては、第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂが２重渦巻き状パターン１３０を有している。２重渦巻き状パターン１３０は、主に略円弧状の湾曲部が巻き回されて構成されている。円弧は、多角形の角の数が無限大に大きくなった際の近似形であるため、２重渦巻き状パターン１３０を流れる電流の向きは、水平方向の略全方位(３６０°)に亘っている。なお、水平方向は、半導体基板１１０の上面と平行な方向である。

　また、本実施形態に係る磁気センサ１においては、２重渦巻き状パターン１３０は、中央部が湾曲部のみからなる逆Ｓ字状パターン１３３で構成されている。このように、第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂは、直線状延在部を含んでいないため、磁気抵抗効果の異方性が低減されている。

　さらに、本実施形態に係る磁気センサ１においては、第２磁気抵抗素子１３０ａおよび第２磁気抵抗素子１３０ｂの逆Ｓ字状パターン１３３の向きが互いに異なるように、２重渦巻き状パターン１３０の周方向の向きが異なっていることにより、磁気抵抗効果の等方性が高くなっている。

　その理由は以下の通りである。上記のように、２重渦巻き状パターン１３０は、仮想円Ｃ₁の中心に関して略１８０°回転対称な形状を有している。そのため、第２磁気抵抗素子１３０ａおよび第２磁気抵抗素子１３０ｂの各々は、僅かに磁気抵抗効果の異方性を有する。

　そこで、第２磁気抵抗素子１３０ａの２重渦巻き状パターン１３０の周方向の向きと、第２磁気抵抗素子１３０ｂの２重渦巻き状パターン１３０の周方向の向きとを異ならせることにより、それぞれの磁気抵抗効果の異方性を互いに低減することができる。

　第２磁気抵抗素子１３０ａの２重渦巻き状パターン１３０の周方向の向きと、第２磁気抵抗素子１３０ｂの２重渦巻き状パターン１３０の周方向の向きとを９０°異ならせた場合には、それぞれの磁気抵抗効果の異方性を最も低減することができる。

　この場合は、第２磁気抵抗素子１３０ａが最も高感度である方向と、第２磁気抵抗素子１３０ｂが最も低感度である方向とが一致し、第２磁気抵抗素子１３０ａが最も低感度である方向と、第２磁気抵抗素子１３０ｂが最も高感度である方向とが一致する。そのため、磁気センサ１に外部磁界が印加された際に中点１４０と中点１４１との間に発生する電位差が、磁気センサ１に外部磁界が印加された方向によって変動することを抑制できる。

　２重渦巻き状パターン１３０は、単位面積当たりの密度が高い形状である。第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂが２重渦巻き状パターン１３０を有することにより、仮想円Ｃ₁内に配置されるパターンを長くして、第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂを高抵抗にすることができる。第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂの電気抵抗値が高いほど、磁気センサ１の消費電流を低減できる。

　上記のように、２重渦巻き状パターン１３０を流れる電流の向きを水平方向において分散させて、第２磁気抵抗素子１３０ａおよび第２磁気抵抗素子１３０ｂの各々の磁気抵抗効果の異方性を低減することにより、外部磁界が０である時の磁気センサ１の出力が、残留磁化の影響によってばらつくことを抑制することができる。

　なお、２重渦巻き状パターン１３０は逆方向に巻いていてもよく、この場合、２重渦巻き状パターン１３０の中央部が湾曲部のみからなるＳ字状パターンで構成される。すなわち、一方の渦巻き状パターンと他方の渦巻き状パターンとが、Ｓ字状パターンによって接続される。

　本実施形態に係る磁気センサ１においては、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの内側に第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂを配置しているため、磁気センサ１を小形にできる。また、磁気センサ１においては、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂと第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂとを接続する配線を立体的に引き回す必要がないため、簡易な製造プロセスで回路基板１００を製造可能である。

　本実施形態に係る磁気センサ１においては、絶縁層３０の上方に２つの第１磁性体部材４０が設けられており、２つの第１磁性体部材４０はＹ軸方向に並んで配置されている。第１磁性体部材４０の厚さｘは、たとえば、１０μｍ以上、好ましくは、２０μｍ以上１５０μｍ以下である。第１磁性体部材４０の厚さｘが１０μｍ以上の場合、後述するように、第１磁性体部材４０によって略水平方向に偏向された垂直磁界を、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂにて検出できる。第１磁性体部材４０の厚さｘが２０μｍ以上の場合、第１磁性体部材４０によって垂直磁界を略水平方向により効果的に偏向できるため、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂにて、より微弱な垂直磁界を検出できる。第１磁性体部材４０の厚さｘが１５０μｍ以下の場合、第１磁性体部材４０の形成時間が長くなることを抑制して、磁気センサ１の量産性を維持できる。

　図４に示すように、第１磁性体部材４０は、絶縁層３０に直交する方向から見て、円形の外形を有し、かつ、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの外周縁より内側の領域に位置している。なお、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの外周縁より内側の領域とは、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの外周縁の両端を仮想直線で結んだ際に囲まれる領域である。絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの外周縁より内側の領域と、第１磁性体部材４０の半分以上が重なっていることが好ましく、第１磁性体部材４０の２/３以上が重なっていることがより好ましい。

　本実施形態においては、第１磁性体部材４０は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの内周縁より内側の領域に位置している。なお、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの内周縁より内側の領域とは、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの内周縁の両端を仮想直線で結んだ際に囲まれる領域である。第１磁性体部材４０は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの内周縁上および内周縁より内側の領域を含む領域に位置していてもよい。絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの内周縁より内側の領域と、第１磁性体部材４０の半分以上が重なっていることが好ましく、第１磁性体部材４０の２/３以上が重なっていることがより好ましい。

　本実施形態においては、第１磁性体部材４０は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの外周縁と同心状に位置している。

　本実施形態においては、第１磁性体部材４０は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂおよび第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂのうちの第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂのみを覆っている。よって、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁性体部材４０は、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂに囲まれている。第１磁性体部材４０は、電磁鋼、軟鉄鋼、ケイ素鋼、パーマロイ、スーパーマロイ、ニッケル合金、鉄合金またはフェライトなどの、透磁率および飽和磁束密度の高い磁性体材料で構成されている。また、これらの磁性体材料は、保磁力が低いことが好ましい。

　第１磁性体部材４０を構成する磁性体材料として、透磁率が、高温で大きくなり、低温で小さくなる、たとえば、Ｆｅ－７８Ｎｉ合金などを用いた場合、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの抵抗変化率の温度依存性を低減することができる。

　第１磁性体部材４０は、たとえば、めっきにより形成される。なお、絶縁層３０と第１磁性体部材４０との間に、他の薄層が設けられていてもよい。

　ここで、第１磁性体部材４０が垂直磁界および水平磁界の分布に及ぼす影響をシミュレーションにより検証した実験例１について説明する。実験例１においては、第１磁性体部材４０の外形を、直径が１４０μｍ、厚さｘが１００μｍの円柱状とした。第１磁性体部材４０は、パーマロイで構成した。第１磁性体部材４０を、第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂの上方にて、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂおよび第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂのうちの第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂのみを覆うように配置した。絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの内周縁が、第１磁性体部材４０の外周縁の外側に隣接するように、第１磁性体部材４０を配置した。印加する垂直磁界または水平磁界の強度は、３０ｍＴとした。

　図９は、実験例１に係る磁気センサに垂直磁界が印加された際の磁束密度分布を示す磁束線図である。図１０は、実験例１に係る磁気センサに水平磁界が印加された際の磁束密度分布を示す磁束線図である。図１１は、実験例１に係る磁気センサに垂直磁界または水平磁界が印加された際の、第１磁性体部材の外周縁からの水平方向の距離と、水平方向の磁界強度との関係を示すグラフである。図９および図１０においては、磁気センサ１を水平方向から見て、第１磁性体部材４０、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂおよび第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂのみを図示している。

　図１１においては、縦軸に水平方向の磁界強度(ｍＴ)、横軸に第１磁性体部材の外周縁からの水平方向の距離(μｍ)を示している。第１磁性体部材の外周縁からの水平方向の距離は、第１磁性体部材４０の外周縁から外側に離れた距離を正の値、第１磁性体部材４０の外周縁から内側に離れた距離を負の値で示している。垂直磁界が印加された際の水平方向の磁界強度の分布を実線Ｖで、水平磁界が印加された際の水平方向の磁界強度の分布を実線Ｈで示している。

　図９に示すように、実験例１に係る磁気センサに上方から下方に向かう垂直磁界を印加した場合、第１磁性体部材４０の上面側において、透磁率の高い第１磁性体部材４０に磁束が引き寄せられて集められた。第１磁性体部材４０に進入した磁束は、第１磁性体部材４０を垂直方向に通過した後、第１磁性体部材４０の下面側から、拡散しつつ放出された。

　このとき、第１磁性体部材４０の直下に位置する第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂには、磁界が略垂直方向に印加された。そのため、第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂは、垂直磁界をほとんど検出しなかった。一方、第１磁性体部材４０の外周縁の下方に位置する第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂには、図９中の矢印で示すように略水平方向に偏向された磁界が印加された。そのため、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂは、垂直磁界を略水平方向に偏向された磁界として検出することができた。

　図１０に示すように、実験例１に係る磁気センサに左側から右側に向かう水平磁界を印加した場合、第１磁性体部材４０の左側面側において、第１磁性体部材４０に磁束が引き寄せられて集められた。第１磁性体部材４０に進入した磁束は、第１磁性体部材４０を水平方向に通過した後、第１磁性体部材４０の右側面側から、拡散しつつ放出された。

　このとき、図１０中の矢印で示すように、第１磁性体部材４０の直下に位置する第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂには、水平方向の磁界がほとんど印加されなかった。そのため、第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂは、水平磁界をほとんど検出しなかった。一方、第１磁性体部材４０の外周縁の下方に位置する第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂには、水平方向の磁界が印加された。そのため、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂは、水平磁界を検出することができた。

　図１１に示すように、第１磁性体部材４０の外周縁の外側の位置における水平方向の磁界強度が、印加した垂直磁界または水平磁界の強度である３０ｍＴより高い領域が生じていた。具体的には、垂直磁界を印加した場合においては、第１磁性体部材４０の外周縁から内側に約２μｍ離れた位置から、第１磁性体部材４０の外周縁から外側に約１０μｍ離れた位置まで、水平方向の磁界強度が、印加した垂直磁界の強度である３０ｍＴより高くなっていた。また、水平磁界を印加した場合においても、第１磁性体部材４０の外周縁の外側の位置では、水平方向の磁界強度が、印加した水平磁界の強度である３０ｍＴより高くなっていた。これらは、第１磁性体部材４０に引き寄せられて集められた磁界が、高い磁界強度で第１磁性体部材４０から水平方向に放出されたためである。この高い磁界強度の水平方向の磁界が、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂに印加された。

　図１１に示すように、第１磁性体部材４０の外周縁から内側に約７μｍ以上離れた位置では、水平方向の磁界強度が、印加した垂直磁界または水平磁界の強度である３０ｍＴの１／３以下となっていた。よって、第１磁性体部材４０の外周縁から内側に約７μｍ以上離れた位置に、第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂが設けられていることが好ましい。

　上記のように、第１磁性体部材４０の外周縁から内側に約２μｍ離れた位置から、第１磁性体部材４０の外周縁から外側に約１０μｍ離れた位置までの、領域においては、水平方向の磁界強度が、印加した垂直磁界または水平磁界の強度である３０ｍＴより高くなっていた。よって、この領域の少なくとも一部に、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの少なくとも一部が設けられていることが好ましい。絶縁層３０に直交する方向から見て、上記の領域に設けられた第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂによって、第１磁性体部材４０の外周全周の１／２以上が取り囲まれていることが好ましく、第１磁性体部材４０の外周全周の２／３以上が取り囲まれていることがさらに好ましい。

　また、第１磁性体部材４０が、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの外周縁と同心状に位置し、かつ、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂに囲まれていることにより、第１磁性体部材４０の外周縁から外側に放出された水平方向の磁界を第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂに周方向において略均等に印加させることができた。

　実験例１の結果から、本発明の実施形態１に係る磁気センサ１は、垂直磁界による第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂの抵抗変化を抑制しつつ、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの垂直磁界の検出感度を高めることができることを確認できた。すなわち、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂは、微弱な垂直磁界を検出することができる。また、本発明の実施形態１に係る磁気センサ１は、水平磁界による第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂの抵抗変化を抑制しつつ、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの水平磁界の検出感度を高めることができることを確認できた。すなわち、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂは、微弱な水平磁界を検出することができる。

　ここで、磁気センサに垂直磁界が印加された際の第１磁性体部材の外周縁からの水平方向の距離と水平方向の磁界強度との関係に与える、第１磁性体部材の厚さの影響をシミュレーションにより検証した実験例２について説明する。

　図１２は、実験例２に係る磁気センサに垂直磁界が印加された際の、第１磁性体部材の外周縁からの水平方向の距離と水平方向の磁界強度との関係に与える、第１磁性体部材の厚さの影響を示すグラフである。図１２においては、縦軸に水平方向の磁界強度(ｍＴ)、横軸に第１磁性体部材の外周縁からの水平方向の距離(μｍ)を示している。図１３は、水平方向の磁界強度がピーク値の１/３となる第１磁性体部材の外周縁から外側への水平方向の距離と、第１磁性体部材の厚さとの関係を示すグラフである。図１２および図１３においては、第１磁性体部材の外周縁からの水平方向の距離は、第１磁性体部材４０の外周縁から外側に離れた距離を正の値、第１磁性体部材４０の外周縁から内側に離れた距離を負の値で示している。

　実験例２においては、第１磁性体部材４０の外形を、直径が１４０μｍの円柱状とした。第１磁性体部材４０の厚さｘを、１０μｍ、２０μｍ、５０μｍ、１００μｍおよび１５０μｍの５種類とした。第１磁性体部材４０は、パーマロイで構成した。第１磁性体部材４０の配置は、実験例１と同様にした。印加する垂直磁界の強度は、３０ｍＴとした。

　図１２に示すように、第１磁性体部材４０の厚さｘが厚くなるにしたがって、水平方向の磁界強度のピーク値が大きくなった。なお、図１２に示すグラフは、パーマロイが取り得る透磁率の１００００以上１０００００以下の範囲においては、第１磁性体部材４０の透磁率への依存性が小さく、第１磁性体部材４０の透磁率が変わった場合にもほとんど変化しない。

　磁気センサ１のブリッジ回路から安定した出力を得るためには、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂに、水平方向の磁界強度のピーク値の１/３以上の強度の水平方向の磁界が印加され、かつ、第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂに印加される水平方向の磁界の強度が、水平方向の磁界強度のピーク値の１/１０以下であることが好ましい。

　図１２に示すように、第１磁性体部材４０の厚さｘによらず、第１磁性体部材４０の外周縁から内側に２μｍ以内の領域では、水平方向の磁界強度がピーク値の１/３以上となっていた。

　図１３に示すように、水平方向の磁界強度がピーク値の１/３となる第１磁性体部材４０の外周縁から外側への水平方向の距離ｙは、第１磁性体部材４０の厚さｘが厚くなるにしたがって長くなっていた。厚さｘと距離ｙとの関係は、下記の近似式(Ｉ)で表される。
　ｙ＝－０．０００８ｘ^２＋０．２４９５ｘ＋６．６５０６　(Ｉ)

　すなわち、第１磁性体部材４０の外周縁から外側に上記ｙμｍ以内の領域では、水平方向の磁界強度がピーク値の１/３以上となる。よって、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁性体部材４０の外周縁から内側に２μｍ離れた位置から、第１磁性体部材４０の外周縁から外側に上記式(Ｉ)で示すｙμｍ離れた位置までの、領域では、水平方向の磁界強度がピーク値の１/３以上となる。

　図１２に示すように、第１磁性体部材４０の厚さｘによらず、第１磁性体部材４０の外周縁から内側に７μｍ以上の領域では、水平方向の磁界強度がピーク値の１/１０以下となっていた。すなわち、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁性体部材４０の中心から、第１磁性体部材４０の外周縁から内側に７μｍ離れた位置までの、領域では、水平方向の磁界強度がピーク値の１/１０以下となっていた。

　よって、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの少なくとも一部が、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁性体部材４０の外周縁から内側に２μｍ離れた位置から、第１磁性体部材４０の外周縁から外側に上記式(Ｉ)で示すｙμｍ離れた位置までの、領域の少なくとも一部に位置していることが好ましい。

　また、第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂが、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁性体部材４０の中心から、第１磁性体部材４０の外周縁から内側に７μｍ離れた位置までの、領域に位置していることが好ましい。

　上記のように、本発明の実施形態１に係る磁気センサ１は、垂直磁界および水平磁界を高感度に検出することができる。また、本発明の実施形態１に係る磁気センサ１は、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂが同心円状に配置された複数の第１単位パターンを含むことにより、水平磁界の検出の等方性が高い。

　本実施形態においては、第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂの２重渦巻き状パターン１３０は、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂのパターン１２０と同じ太さで形成されている。これにより、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂと第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂとを同一工程により形成した場合においても、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂおよび第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂの加工精度のばらつきは低減され、出力特性が安定した磁気センサ１を形成することができる。

　ただし、２重渦巻き状パターン１３０がパターン１２０より細いパターンで形成されていてもよい。この場合、第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂの磁気抵抗効果は、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの磁気抵抗効果よりさらに小さくなる。その結果、第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂの磁気抵抗効果が抑制され、第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂの抵抗変化率が著しく小さくなる。

　これにより、磁気センサ１に外部磁界が印加された際に中点１４０と中点１４１との間に発生する電位差を大きくして、磁気センサ１の検出感度を高くできる。また、第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂの電気抵抗値が高いため、磁気センサ１に高い磁界強度の外部磁界が印加された際の中点１４０と中点１４１との間に発生する電位差の減少が比較的小さく、磁気センサ１の出力特性を安定させることができる。

　なお、本実施形態においては、第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂは、第１磁性体部材４０により磁気シールドされて、垂直磁界および水平磁界をほとんど検出しないため、必ずしも第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂの抵抗変化率が、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの抵抗変化率より小さくなくてもよい。

　本発明の実施形態１に係る磁気センサ１においては、第１磁性体部材４０と回路基板１００との間に、第１導電体部６０および第１応力緩和部８０が設けられており、第１導電体部６０は、第１基部６１と第１狭小部６２とを含み、第１導電体部６０の第１狭小部６２が回路基板１００と接触している。具体的には、第１狭小部６２は、回路基板１００の表層に位置している絶縁層３０と接触している。第１基部６１と絶縁層３０との間の隙間に第１応力緩和部８０が配置されている。第１応力緩和部８０は、第１導電体部６０とは異なる材料で構成されている部材である。第１応力緩和部８０は、第１導電体部６０を構成する材料に比較して、密着性が低い材料、弾性率が低い材料、および、引張強さが低い材料の、少なくともいずれか１つを含む材料で構成されている。

　これにより、第１導電体部６０と回路基板１００との接触面積を低減することができ、第１磁性体部材４０から第１導電体部６０を通じて第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂおよび第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂに作用する応力を低減することができる。また、第１基部６１の外周部の直下に第１応力緩和部８０が設けられているため、第１磁性体部材４０の外周部に生ずる歪みによる応力が回路基板１００に作用することを、第１応力緩和部８０によって阻害することができる。

　具体的には、第１応力緩和部８０が、第１導電体部６０を構成する材料に比較して密着性が低い材料で構成されている場合には、第１磁性体部材４０の外周部に生ずる歪みによる応力が第１応力緩和部８０に作用した際、第１応力緩和部８０が第１応力緩和部８０と隣接している部材から剥離する。これにより、第１磁性体部材４０の外周部に生ずる歪みによる応力が第１応力緩和部８０を通じて第１応力緩和部８０と隣接している部材に伝達されることを抑制できる。

　第１応力緩和部８０が、第１導電体部６０を構成する材料に比較して弾性率が低い材料で構成されている場合には、第１磁性体部材４０の外周部に生ずる歪みによる応力が第１応力緩和部８０に作用した際、第１応力緩和部８０が弾性変形して応力を吸収する。これにより、第１磁性体部材４０の外周部に生ずる歪みによる応力が第１応力緩和部８０を通じて第１応力緩和部８０と隣接している部材に伝達されることを抑制できる。

　第１応力緩和部８０が、第１導電体部６０を構成する材料に比較して引張強さが低い材料で構成されている場合には、第１磁性体部材４０の外周部に生ずる歪みによる応力が第１応力緩和部８０に作用した際、第１応力緩和部８０に亀裂が発生して第１応力緩和部８０に隣接している部材との間が分断される。これにより、第１磁性体部材４０の外周部に生ずる歪みによる応力が第１応力緩和部８０を通じて第１応力緩和部８０と隣接している部材に伝達されることを抑制できる。

　よって、第１磁性体部材４０の外周部に生ずる歪みによる応力が、第１磁性体部材４０から第１導電体部６０を通じて、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂおよび第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂに作用することを、第１応力緩和部８０によって阻害することができるため、磁気センサ１の出力精度が低下することを抑制できる。また、第１磁性体部材４０から第１導電体部６０を通じて絶縁層３０に作用する応力によって絶縁層３０に亀裂が発生することを抑制できる。これにより、磁気センサ１の信頼性が低下することを抑制できる。

　本実施形態においては、第１導電体部６０の外周部の全周に亘って、第１基部６１と絶縁層３０との間の隙間が設けられており、この隙間全体に第１応力緩和部８０が配置されているため、第１磁性体部材４０の外周部に生ずる歪みによる応力が第１導電体部６０を通じて回路基板１００に作用することを効果的に抑制することができる。

　上記のように、本発明の実施形態１に係る磁気センサ１は、磁気抵抗素子を用いて、水平磁界の検出の等方性が高く、微弱な垂直磁界も検出することができるとともに、磁気抵抗素子の上方に設けられた構造体から磁気抵抗素子に作用する応力によって出力精度が低下することを抑制できる。なお、第１磁性体部材４０の厚さｘを、第１磁性体部材４０において第１導電体部６０上に位置する部分の厚さとすることにより、実験例１および実験例２に基づく検証結果を援用することが可能である。

　(実施形態２)
　以下、本発明の実施形態２に係る磁気センサについて図を参照して説明する。なお、本発明の実施形態２に係る磁気センサは、第１導電体部の形状および応力緩和部の配置が主に、本発明の実施形態１に係る磁気センサ１と異なるため、本発明の実施形態１に係る磁気センサ１と同様である構成については説明を繰り返さない。

　図１４は、本発明の実施形態２に係る磁気センサの構成を示す断面図である。図１４においては、磁気センサを図２と同一方向から見て図示している。

　図１４に示すように、本発明の実施形態２に係る磁気センサ１ａにおいては、回路基板１００上に第１導電体部６０ａが設けられている。第１導電体部６０ａは、第１基部６１と第１狭小部６２とを含む。第１導電体部６０ａにおいては、第１基部６１と第１狭小部６２とが、絶縁層３０に直交する方向に並んで設けられている。本実施形態においては、第１導電体部６０ａの第１狭小部６２は、絶縁層３０に直交する方向において、第１導電体部６０ａの第１磁性体部材４０側の端部に位置している。すなわち、第１導電体部６０ａの第１狭小部６２が第１磁性体部材４０と接触している。

　第１導電体部６０ａに第１狭小部６２が設けられていることにより、第１基部６１と第１磁性体部材４０との間に、部分的に隙間が設けられている。本実施形態においては、第１導電体部６０ａの外周部の全周に亘って、第１基部６１と第１磁性体部材４０との間の隙間が設けられている。この隙間に、第１応力緩和部８０が配置されている。

　第１応力緩和部８０は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１狭小部６２の外形と第１基部６１の外形とに囲まれた領域に設けられている。本実施形態においては、第１応力緩和部８０は、第１基部６１と第１磁性体部材４０とに挟まれて位置している。第１応力緩和部８０は、第１磁性体部材４０の外周部の直下に位置している。絶縁層３０に直交する方向から見て、第１応力緩和部８０は、円環状の形状を有している。

　本発明の実施形態２に係る磁気センサ１ａにおいては、第１磁性体部材４０と回路基板１００との間に、第１導電体部６０ａおよび第１応力緩和部８０が設けられており、第１導電体部６０ａは、第１基部６１と第１狭小部６２とを含み、第１導電体部６０ａの第１狭小部６２が第１磁性体部材４０と接触している。第１基部６１と第１磁性体部材４０との間の隙間に第１応力緩和部８０が配置されている。第１応力緩和部８０は、第１導電体部６０ａとは異なる材料で構成されている部材である。第１応力緩和部８０は、第１導電体部６０ａを構成する材料に比較して、密着性が低い材料、弾性率が低い材料、および、引張強さが低い材料の、少なくともいずれか１つを含む材料で構成されている。

　これにより、第１導電体部６０ａと第１磁性体部材４０との接触面積を低減することができ、第１磁性体部材４０から第１導電体部６０ａを通じて第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂおよび第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂに作用する応力を低減することができる。また、第１磁性体部材４０の外周部の直下に第１応力緩和部８０が設けられているため、第１磁性体部材４０の外周部に生ずる歪みによる応力が回路基板１００に作用することを、第１応力緩和部８０によって阻害することができる。

　よって、第１磁性体部材４０の外周部に生ずる歪みによる応力が、第１磁性体部材４０から第１導電体部６０ａを通じて、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂおよび第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂに作用することを、第１応力緩和部８０によって阻害することができるため、磁気センサ１ａの出力精度が低下することを抑制できる。また、第１磁性体部材４０から第１導電体部６０ａを通じて絶縁層３０に作用する応力によって絶縁層３０に亀裂が発生することを抑制できる。これにより、磁気センサ１ａの信頼性が低下することを抑制できる。

　本実施形態においては、第１導電体部６０ａの外周部の全周に亘って、第１基部６１と第１磁性体部材４０との間の隙間が設けられており、この隙間全体に第１応力緩和部８０が配置されているため、第１磁性体部材４０の外周部に生ずる歪みによる応力が第１導電体部６０ａを通じて回路基板１００に作用することを効果的に抑制することができる。

　(実施形態３)
　以下、本発明の実施形態３に係る磁気センサについて図を参照して説明する。なお、本発明の実施形態３に係る磁気センサは、第１導電体部の形状および応力緩和部の配置が主に、本発明の実施形態１に係る磁気センサ１と異なるため、本発明の実施形態１に係る磁気センサ１と同様である構成については説明を繰り返さない。

　図１５は、本発明の実施形態３に係る磁気センサの構成を示す正面図である。図１５においては、磁気センサを図２と同一方向から見て図示している。

　図１５に示すように、本発明の実施形態３に係る磁気センサ１ｂにおいては、回路基板１００上に第１導電体部６０ｂが設けられている。第１導電体部６０ｂは、第１基部６１と第１狭小部６２とを含む。第１導電体部６０ｂにおいては、第１基部６１と第１狭小部６２とが、絶縁層３０に直交する方向に並んで設けられている。本実施形態においては、第１導電体部６０ｂの第１基部６１は、絶縁層３０に直交する方向において、第１導電体部６０ｂの絶縁層３０側の端部および第１磁性体部材４０側の端部の各々に位置している。第１導電体部６０ｂの第１狭小部６２は、絶縁層３０に直交する方向において、第１導電体部６０ｂの第１基部６１同士に挟まれて位置している。

　第１導電体部６０ｂに第１狭小部６２が設けられていることにより、第１基部６１同士の間に、部分的に隙間が設けられている。本実施形態においては、第１導電体部６０ｂの外周部の全周に亘って、第１基部６１同士の間の隙間が設けられている。この隙間に、第１応力緩和部８０が配置されている。

　第１応力緩和部８０は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１狭小部６２の外形と第１基部６１の外形とに囲まれた領域に設けられている。本実施形態においては、第１応力緩和部８０は、第１基部６１同士に挟まれて位置している。第１応力緩和部８０は、第１磁性体部材４０側の端部に位置する第１基部６１の外周部の直下に位置している。絶縁層３０に直交する方向から見て、第１応力緩和部８０は、円環状の形状を有している。

　本発明の実施形態３に係る磁気センサ１ｂにおいては、第１磁性体部材４０と回路基板１００との間に、第１導電体部６０ｂおよび第１応力緩和部８０が設けられており、第１導電体部６０ｂは、第１基部６１同士の間に第１狭小部６２を有する。第１基部６１同士の間の隙間に第１応力緩和部８０が配置されている。第１応力緩和部８０は、第１導電体部６０ｂとは異なる材料で構成されている部材である。第１応力緩和部８０は、第１導電体部６０ｂを構成する材料に比較して、密着性が低い材料、弾性率が低い材料、および、引張強さが低い材料の、少なくともいずれか１つを含む材料で構成されている。

　これにより、第１応力緩和部８０にて第１導電体部６０ｂ内の応力を緩和することができ、第１磁性体部材４０から第１導電体部６０ｂを通じて第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂおよび第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂに作用する応力を低減することができる。また、第１磁性体部材４０側の端部に位置する第１基部６１の外周部の直下に第１応力緩和部８０が設けられているため、第１磁性体部材４０の外周部に生ずる歪みによる応力が回路基板１００に作用することを、第１応力緩和部８０によって阻害することができる。

　よって、第１磁性体部材４０の外周部に生ずる歪みによる応力が、第１磁性体部材４０から第１導電体部６０ｂを通じて、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂおよび第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂに作用することを、第１応力緩和部８０によって阻害することができるため、磁気センサ１ｂの出力精度が低下することを抑制できる。また、第１磁性体部材４０から第１導電体部６０ｂを通じて絶縁層３０に作用する応力によって絶縁層３０に亀裂が発生することを抑制できる。これにより、磁気センサ１ｂの信頼性が低下することを抑制できる。

　本実施形態においては、第１導電体部６０ｂの外周部の全周に亘って、第１基部６１同士の間の隙間が設けられており、この隙間全体に第１応力緩和部８０が配置されているため、第１磁性体部材４０の外周部に生ずる歪みによる応力が第１導電体部６０ｂを通じて回路基板１００に作用することを効果的に抑制することができる。

　(実施形態４)
　以下、本発明の実施形態４に係る磁気センサについて図を参照して説明する。なお、本発明の実施形態４に係る磁気センサは、第１磁性体部材の形状および第１導電体部を備えない点が主に、本発明の実施形態１に係る磁気センサ１と異なるため、本発明の実施形態１に係る磁気センサ１と同様である構成については説明を繰り返さない。

　図１６は、本発明の実施形態４に係る磁気センサの構成を示す断面図である。図１６においては、磁気センサを図２と同一方向から見て図示している。

　図１６に示すように、本発明の実施形態４に係る磁気センサ１ｃにおいては、回路基板１００上に第１磁性体部材４０ａが設けられている。第１磁性体部材４０ａは、第１基部４１と、絶縁層３０に直交する方向から見た外形面積が第１基部４１の外形面積より小さい第１狭小部４２とを含む。第１磁性体部材４０ａにおいては、第１基部４１と第１狭小部４２とが、絶縁層３０に直交する方向に並んで設けられている。本実施形態においては、第１磁性体部材４０ａの第１狭小部４２は、絶縁層３０に直交する方向において、第１磁性体部材４０ａの絶縁層３０側の端部に位置している。すなわち、第１磁性体部材４０ａの第１狭小部４２が回路基板１００と接触している。

　絶縁層３０に直交する方向から見て、第１基部４１および第１狭小部４２の各々は、円形の外形を有している。第１狭小部４２の外形の直径は、第１基部４１の外形の直径より小さい。第１基部４１と第１狭小部４２とは、略同軸状に配置されている。なお、第１基部４１の形状は、上記に限られず、楕円形または多角形などでもよい。第１狭小部４２の形状は、上記に限られず、絶縁層３０に直交する方向から見た外形面積が第１基部４１の外形面積より小さい形状であればよい。

　第１磁性体部材４０ａに第１狭小部４２が設けられていることにより、第１基部４１と回路基板１００との間に、部分的に隙間が設けられている。本実施形態においては、第１磁性体部材４０ａの外周部の全周に亘って、第１基部４１と回路基板１００との間の隙間が設けられている。この隙間に、第１応力緩和部８０が配置されている。

　第１磁性体部材４０ａと回路基板１００との間の距離を短くする観点から、第１狭小部４２のＺ軸方向の厚さは、２．０μｍ以下であることが好ましい。第１磁性体部材４０ａの第１基部４１と回路基板１００との間の距離が短いほど、第１磁性体部材４０ａの磁気シールドとしての機能を確保することができる。

　第１狭小部４２の形成方法としては、レジストを用いたパターニング、または、犠牲層エッチングなどを用いることができる。

　第１応力緩和部８０は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１狭小部４２の外形と第１基部４１の外形とに囲まれた領域に設けられている。本実施形態においては、第１応力緩和部８０は、第１基部４１と絶縁層３０とに挟まれて位置している。第１応力緩和部８０は、第１基部４１の外周部の直下に位置している。絶縁層３０に直交する方向から見て、第１応力緩和部８０は、円環状の形状を有している。

　第１応力緩和部８０は、第１磁性体部材４０ａとは異なる材料で構成されている。第１応力緩和部８０を構成する材料として、第１磁性体部材４０ａを構成する材料に比較して、密着性が低い材料、弾性率が低い材料、および、引張強さが低い材料の、少なくともいずれか１つを含む材料を用いることができる。

　本発明の実施形態４に係る磁気センサ１ｃにおいては、第１磁性体部材４０ａの第１狭小部４２が回路基板１００と接触している。これにより、第１磁性体部材４０ａと回路基板１００との接触面積を低減することができ、第１磁性体部材４０ａから第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂおよび第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂに作用する応力を低減することができる。また、第１基部４１の外周部の直下に第１応力緩和部８０が設けられているため、第１磁性体部材４０の外周部に生ずる歪みによる応力が回路基板１００に作用することを、第１応力緩和部８０によって阻害することができる。

　よって、第１磁性体部材４０の外周部に生ずる歪みによる応力が、第１磁性体部材４０から、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂおよび第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂに作用することを、第１応力緩和部８０によって阻害することができるため、磁気センサ１ｃの出力精度が低下することを抑制できる。また、第１磁性体部材４０ａから絶縁層３０に作用する応力によって絶縁層３０に亀裂が発生することを抑制できる。これにより、磁気センサ１ｃの信頼性が低下することを抑制できる。

　本実施形態においては、第１磁性体部材４０ａの外周部の全周に亘って、第１磁性体部材４０ａの第１基部４１と回路基板１００との間の隙間が設けられており、この隙間全体に第１応力緩和部８０が配置されているため、第１磁性体部材４０ａの外周部に生ずる歪みによる応力が回路基板１００に作用することを効果的に抑制することができる。なお、第１磁性体部材４０ａの厚さｘを、第１基部４１の厚さとすることにより、実験例１および実験例２に基づく検証結果を援用することが可能である。

　(実施形態５)
　以下、本発明の実施形態５に係る磁気センサについて図を参照して説明する。なお、本発明の実施形態５に係る磁気センサは、第２磁気抵抗素子のパターンが主に、本発明の実施形態１に係る磁気センサ１と異なるため、本発明の実施形態１に係る磁気センサ１と同様である構成については説明を繰り返さない。

　図１７は、本発明の実施形態５に係る磁気センサの平面図である。図１８は、本発明の実施形態５に係る磁気センサの第２磁気抵抗素子のパターンを示す平面図である。図１７に示すように、本発明の実施形態５に係る磁気センサ２は、回路基板２００と、回路基板２００の上方に設けられた２つの第１磁性体部材４０とを備える。本発明の実施形態５に係る磁気センサ２においては、回路基板２００上に２つの第１導電体部、および、対応する第１導電体部の一部に沿って第１応力緩和部が設けられている。第１磁性体部材４０は、絶縁層３０に直交する方向から見て、対応する第１導電体部を覆っている。

　図１７および図１８に示すように、本発明の実施形態５に係る磁気センサ２の第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂのパターンは、絶縁層３０に直交する方向から見て、仮想円Ｃ₂の円周に沿って仮想円Ｃ₂の径方向に並ぶように配置されて互いに接続された３つの第１単位パターンを含む。３つの第１単位パターンの各々は、仮想円Ｃ₂の円周において配線１４６，１４８，１５０，１５２が位置する部分が開放した仮想Ｃ字形状Ｃ₂₁に沿って位置している。３つの第１単位パターンの各々は、仮想Ｃ字形状Ｃ₂₁に沿って仮想円Ｃ₂の径方向に並ぶように配置されたＣ字状パターンである。

　図１７に示すように、第１磁気抵抗素子１２０ａと第１磁気抵抗素子１２０ｂとは、仮想Ｃ字形状Ｃ₂₁の向きが互いに異なるように周方向の向きが異なっている。すなわち、第１磁気抵抗素子１２０ａと第１磁気抵抗素子１２０ｂとは、Ｃ字状パターンの向きが互いに異なるように、パターンの周方向の向きが異なっている。

　本実施形態においては、第１磁気抵抗素子１２０ａと第１磁気抵抗素子１２０ｂとは、Ｃ字状パターンの向きが互いに９０°異なるように、パターンの周方向の向きが９０°異なっている。

　図１７および図１８に示すように、第２磁気抵抗素子２３０ａは、絶縁層３０に直交する方向から見て、仮想円Ｃ₂の中心側に位置し、第１磁気抵抗素子１２０ａに囲まれており、第２磁気抵抗素子２３０ｂは、絶縁層３０に直交する方向から見て、仮想円Ｃ₂の中心側に位置し、第１磁気抵抗素子１２０ｂに囲まれている。すなわち、第２磁気抵抗素子２３０ａは、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子１２０ａの内周縁より内側に位置しており、第２磁気抵抗素子２３０ｂは、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子１２０ｂの内周縁より内側に位置している。

　第２磁気抵抗素子２３０ａ，２３０ｂは、仮想円Ｃ₂の円周に沿って仮想円Ｃ₂の径方向に並ぶように線対称に配置された第２単位パターンである１４個の半円弧状パターン２３１を含むパターン２３０を有している。パターン２３０は、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂのパターン１２０と同じ太さで形成されている。ただし、パターン２３０の太さが、パターン１２０の太さより細くてもよい。

　１４個の半円弧状パターン２３１は、内側から順に一端と他端とで交互に互いに接続されている。一端同士が接続されている半円弧状パターン２３１は、半円弧状パターン２３２によって互いに接続されている。他端同士が接続されている半円弧状パターン２３１は、半円弧状パターン２３３によって互いに接続されている。最も内側に位置して互いに線対称な半円弧状パターン２３１同士は、互いの一端同士を直線状延在部２３４によって接続されている。直線状延在部２３４の長さは、１０μｍより短い。

　第２磁気抵抗素子２３０ａ，２３０ｂのパターン２３０は、６つの半円弧状パターン２３２、６つの半円弧状パターン２３３および直線状延在部２３４を含む。これにより、１４個の半円弧状パターン２３１が直列に接続されている。半円弧状パターン２３２，２３３は、直線状延在部を含まず、湾曲部のみから構成されている。

　本実施形態に係る磁気センサ２においては、第２磁気抵抗素子２３０ａ，２３０ｂが半円弧状パターン２３１を有している。半円弧状パターン２３１は、円弧で構成されている。互いに隣接した２つの半円弧状パターン２３１同士は、半円弧状パターン２３２，２３３によって互いに接続されている。第２磁気抵抗素子２３０ａ，２３０ｂは、長さが１０μｍより短い直線状延在部２３４のみを含んでいるため、磁界検出の異方性が低減されている。

　第２磁気抵抗素子２３０ａと第２磁気抵抗素子２３０ｂとは、パターン２３０の周方向の向きが異なっている。本実施形態においては、第２磁気抵抗素子２３０ａと第２磁気抵抗素子２３０ｂとは、パターン２３０の周方向の向きが９０°異なっている。これにより、第２磁気抵抗素子２３０ａおよび第２磁気抵抗素子２３０ｂの各々の磁気抵抗効果の異方性を互いに低減することができる。

　本実施形態に係る磁気センサ２においても、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの内側に第２磁気抵抗素子２３０ａ，２３０ｂを配置しているため、磁気センサ２を小形にできる。また、磁気センサ２においても、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂと第２磁気抵抗素子２３０ａ，２３０ｂとを接続する配線を立体的に引き回す必要がないため、簡易な製造プロセスで回路基板２００を製造可能である。

　図１７に示すように、第１磁性体部材４０は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂおよび第２磁気抵抗素子２３０ａ，２３０ｂのうちの第２磁気抵抗素子２３０ａ，２３０ｂのみを覆っている。

　本実施形態に係る磁気センサ２においても、垂直磁界および水平磁界を高感度に検出することができる。また、本発明の実施形態５に係る磁気センサ２は、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂが同心円状に配置された複数の第１単位パターンを含むことにより、水平磁界の検出の等方性が高い。

　なお、本実施形態においては、第２磁気抵抗素子２３０ａ，２３０ｂは、第１磁性体部材４０により磁気シールドされて、垂直磁界および水平磁界をほとんど検出しないため、必ずしも第２磁気抵抗素子２３０ａ，２３０ｂの抵抗変化率が、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの抵抗変化率より小さくなくてもよい。

　本発明の実施形態５に係る磁気センサ２においても、磁気抵抗素子を用いて、水平磁界の検出の等方性が高く、微弱な垂直磁界も検出することができるとともに、磁気抵抗素子の上方に設けられた構造体から磁気抵抗素子に作用する応力によって出力精度が低下することを抑制できる。

　(実施形態６)
　以下、本発明の実施形態６に係る磁気センサについて図を参照して説明する。なお、本発明の実施形態６に係る磁気センサは、第１磁気抵抗素子および第２磁気抵抗素子の各々のパターンと、第２磁気抵抗素子の配置と、第２導電体部を備える点とが主に、本発明の実施形態１に係る磁気センサ１と異なるため、本発明の実施形態１に係る磁気センサ１と同様である構成については説明を繰り返さない。

　図１９は、本発明の実施形態６に係る磁気センサの構成を示す斜視図である。図２０は、図１９の磁気センサをＸＸ－ＸＸ線矢印方向から見た断面図である。図２１は、図２０の磁気センサをＸＸＩ－ＸＸＩ線矢印方向から見た断面図である。図２２は、図１９の磁気センサを矢印ＸＸＩＩ方向から見た平面図である。

　図１９～図２２に示すように、本発明の実施形態６に係る磁気センサ３は、回路基板３００と、回路基板３００の上方に設けられた、２つの第１磁性体部材４０および２つの第２磁性体部材５０とを備える。本発明の実施形態６に係る磁気センサ３においては、回路基板３００上に２つの第１導電体部６０、２つの第２導電体部７０、対応する第１導電体部６０の一部に沿って第１応力緩和部８０、および、対応する第２導電体部７０の一部に沿って第２応力緩和部９０が設けられている。回路基板３００の表層には、絶縁層３０が設けられており、２つの第１導電体部６０、２つの第２導電体部７０、第１応力緩和部８０および第２応力緩和部９０の各々は、絶縁層３０上に位置している。

　第２導電体部７０は、第２基部７１と、第２狭小部７２とを含む。絶縁層３０に直交する方向であるＺ軸方向から見た第２狭小部７２の外形面積は、第２基部７１の外形面積より小さい。第２導電体部７０においては、第２基部７１と第２狭小部７２とが、絶縁層３０に直交する方向であるＺ軸方向に並んで設けられている。本実施形態においては、第２導電体部７０の第２狭小部７２は、絶縁層３０に直交する方向であるＺ軸方向において、第２導電体部７０の絶縁層３０側の端部に位置している。すなわち、第２導電体部７０の第２狭小部７２が回路基板３００の絶縁層３０と接触している。

　絶縁層３０に直交する方向であるＺ軸方向から見て、第２基部７１および第２狭小部７２の各々は、屈曲した矩形状の外形を有している。第２狭小部７２の外形の幅は、第２基部７１の外形の幅より小さい。第２基部７１と第２狭小部７２とは、略同軸状に配置されている。なお、第２基部７１の形状は、上記に限られず、円形または多角形などでもよい。第２狭小部７２の形状は、上記に限られず、絶縁層３０に直交する方向であるＺ軸方向から見た外形面積が第２基部７１の外形面積より小さい形状であればよい。

　第２導電体部７０に第２狭小部７２が設けられていることにより、第２基部７１と絶縁層３０との間に、部分的に隙間が設けられている。本実施形態においては、第２導電体部７０の外周部の全周に亘って、第２基部７１と絶縁層３０との間の隙間が設けられている。この隙間に、第２応力緩和部９０が配置されている。

　２つの第２磁性体部材５０は、１対１で対応するように２つの第２導電体部７０上に位置している。第２磁性体部材５０は、絶縁層３０に直交する方向であるＺ軸方向から見て、対応する第２導電体部７０を覆っている。

　第２磁性体部材５０と回路基板１００との間の距離を短くする観点から、第２導電体部７０のＺ軸方向の厚さ、すなわち、第２基部７１および第２狭小部７２を合わせたＺ軸方向の厚さは、２．０μｍ以下であることが好ましい。第２磁性体部材５０と回路基板１００との間の距離が短いほど、第２磁性体部材５０の磁気シールドとしての機能を確保することができる。第２導電体部７０の形成方法としては、レジストを用いたパターニングなどを用いることができる。

　本実施形態においては、第２導電体部７０は、絶縁層３０上に位置し、チタン(Ｔｉ)を含む層と、チタン(Ｔｉ)を含む層上に位置する、金(Ａｕ)を含む層とから構成されている。チタン(Ｔｉ)を含む層は密着層である。第２磁性体部材５０を電解めっきで形成する場合、金(Ａｕ)を含む層は電極反応層、すなわちシード層として機能する。第２導電体部７０の構成は、上記に限られず、めっきのシード層として機能する材料である、鉄(Ｆｅ)、モリブデン(Ｍｏ)、タンタル(Ｔａ)、白金(Ｐｔ)および銅(Ｃｕ)の少なくとも一つからなる層を含むものであってもよい。また、第２磁性体部材５０が蒸着などのめっき以外の方法で形成される場合には、金属および樹脂の少なくとも一方を含む他の導電体で構成されていてもよい。

　第２応力緩和部９０は、絶縁層３０に直交する方向であるＺ軸方向から見て、第２狭小部７２の外形と第２基部７１の外形とに囲まれた領域Ｔ２に設けられている。本実施形態においては、第２応力緩和部９０は、第２基部７１と絶縁層３０とに挟まれて位置している。第２応力緩和部９０は、第２基部７１の外周部の直下に位置している。絶縁層３０に直交する方向であるＺ軸方向から見て、第２応力緩和部９０は、横断面の外形が多角形である環状の形状を有している。なお、第２応力緩和部９０の形状は、上記に限られない。第２応力緩和部９０の形成方法としては、レジストを用いたパターニングなどを用いることができる。

　第２応力緩和部９０は、第２導電体部７０とは異なる材料で構成されている部材である。第２応力緩和部９０を構成する材料として、第２導電体部７０を構成する材料に比較して、密着性が低い材料、弾性率が低い材料、および、引張強さが低い材料の、少なくともいずれか１つを含む材料を用いることができる。

　第２応力緩和部９０が、密着性が低い材料を含む場合には、密着性が低い材料からなる層が、絶縁層３０と接触するように配置される。第２応力緩和部９０を構成する材料であって、第２導電体部７０を構成する材料に比較して密着性が低い材料は、金(Ａｕ)またはポリイミドなどである。たとえば、第２導電体部７０が、絶縁層３０上に位置してチタン(Ｔｉ)を含む層と、チタン(Ｔｉ)を含む層上に位置して金(Ａｕ)を含む層とから構成されており、第２応力緩和部９０が、金(Ａｕ)を含む層のみから構成されている。

　第２応力緩和部９０を構成する材料であって、第２導電体部７０を構成する材料に比較して弾性率が低い材料は、ポリイミドなどの樹脂である。第２応力緩和部９０を構成する材料であって、第２導電体部７０を構成する材料に比較して引張強さが低い材料は、ＳｉＯ₂または低密度の樹脂などである。ＳｉＯ₂を含む第２応力緩和部９０を形成する方法として、ＳＯＧ(Spin-on　Glass)を絶縁層３０上に塗布する方法がある。

　図２２に示すように、本発明の実施形態６に係る磁気センサ３の回路基板３００には、互いに配線によって電気的に接続されてホイートストンブリッジ型のブリッジ回路を構成する４つの磁気抵抗素子が設けられている。４つの磁気抵抗素子は、２組の第１磁気抵抗素子および第２磁気抵抗素子からなる。具体的には、磁気センサ３は、第１磁気抵抗素子３２０ａおよび第２磁気抵抗素子３３０ａと、第１磁気抵抗素子３２０ｂおよび第２磁気抵抗素子３３０ｂとを含んでいる。第１磁気抵抗素子３２０ａおよび第２磁気抵抗素子３３０ａは１つの組を構成している。第１磁気抵抗素子３２０ｂおよび第２磁気抵抗素子３３０ｂは１つの組を構成している。

　図２３は、本発明の実施形態６に係る磁気センサの第１磁気抵抗素子のパターンを示す平面図である。図２２および図２３に示すように、第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂは、絶縁層３０に直交する方向から見て、２重渦巻き状パターン３２０を有している。２重渦巻き状パターン３２０は、絶縁層３０に直交する方向から見て、仮想円の円周に沿って仮想円の径方向に並ぶように同心円状に配置されて互いに接続された２つの第１単位パターンを含む。

　２重渦巻き状パターン３２０は、第１単位パターンである一方の渦巻き状パターン３２１、第１単位パターンである他方の渦巻き状パターン３２２、および、一方の渦巻き状パターン３２１と他方の渦巻き状パターン３２２とを２重渦巻き状パターン３２０の中央部にて接続するＳ字状パターン３２３を含む。Ｓ字状パターン３２３は、直線状延在部を含まず、湾曲部のみから構成されている。

　２重渦巻き状パターン３２０は、一方の渦巻き状パターン３２１および他方の渦巻き状パターン３２２の各々の端部に、２重渦巻き状パターン３２０の長さ調整用冗長部３２４，３２５を有する。長さ調整用冗長部３２４，３２５は、一方の渦巻き状パターン３２１および他方の渦巻き状パターン３２２の各々の端部が湾曲しつつ折り返されて構成されている。一方の渦巻き状パターン３２１に設けられた長さ調整用冗長部３２４と、他方の渦巻き状パターン３２２に設けられた長さ調整用冗長部３２５とは、２重渦巻き状パターン３２０の径方向において互いに反対側に位置している。長さ調整用冗長部３２４，３２５の各々は、直線状延在部を含まず、湾曲部のみから構成されている。

　２重渦巻き状パターン３２０は、長さ調整用冗長部３２４，３２５において、配線を構成する導電層２０と接続されている。長さ調整用冗長部３２４，３２５と導電層２０との接続位置を変更することにより、第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂの電気抵抗値を調整することができる。

　具体的には、図６に示す、磁気抵抗素子として機能する領域Ｒと、配線として機能する領域Ｌとの接続部において、導電層２０を磁気抵抗素子として機能する領域Ｒ側に延長することにより、配線として機能する領域Ｌを拡大して、第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂの各々の電気抵抗値を低下させることができる。または、磁気抵抗素子として機能する領域Ｒと、配線として機能する領域Ｌとの接続部において、導電層２０を配線として機能する領域Ｌ側に短縮することにより、配線として機能する領域Ｌを縮小して、第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂの各々の電気抵抗値を増加させることができる。

　上記の第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂの電気抵抗値の調整は、導電層２０の一部を除去または追加形成することにより行なわれるため、絶縁層３０を設ける前に行なわれることが好ましい。

　図２３に示すように、２重渦巻き状パターン３２０は、２重渦巻き状パターン３２０の中心点に関して略点対称の形状を有している。すなわち、２重渦巻き状パターン３２０は、２重渦巻き状パターン３２０の中心点に関して略１８０°回転対称な形状を有している。

　図２２に示すように、第１磁気抵抗素子３２０ａと第１磁気抵抗素子３２０ｂとは、Ｓ字状パターン３２３の向きが互いに異なるように、２重渦巻き状パターン３２０の周方向の向きが異なっている。

　本実施形態においては、第１磁気抵抗素子３２０ａと第１磁気抵抗素子３２０ｂとは、Ｓ字状パターン３２３の向きが互いに９０°異なるように、２重渦巻き状パターン３２０の周方向の向きが９０°異なっている。

　なお、２重渦巻き状パターン３２０は逆方向に巻いていてもよく、この場合、２重渦巻き状パターン３２０の中央部が湾曲部のみからなる逆Ｓ字状パターンで構成される。すなわち、一方の渦巻き状パターン３２１と他方の渦巻き状パターン３２２とが、逆Ｓ字状パターンによって接続される。

　図２４は、本発明の実施形態６に係る磁気センサの第２磁気抵抗素子のパターンを示す平面図である。図２５は、本発明の実施形態６に係る磁気センサの第２磁気抵抗素子のパターンに含まれる第２単位パターンを示す平面図である。なお、図２４においては、第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂが有する同一形状の３つのパターン３３０のうちの１つのみを図示している。

　図２２および図２４に示すように、第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂは、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂの外周縁より外側に位置している。

　第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂにおいては、複数の曲部を有して折り返した８つの第２単位パターン３７０を含む同一形状の３つのパターン３３０が直列に接続されている。第２磁気抵抗素子３３０ａにおいては、同一形状の３つのパターン３３０が配線１４７によって互いに接続されている。第２磁気抵抗素子３３０ｂにおいては、同一形状の３つのパターン３３０が配線１５１によって互いに接続されている。パターン３３０は、２重渦巻き状パターン３２０より細いパターンで形成されている。これにより、第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂにおいて、必要な電気抵抗値を確保している。第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂの電気抵抗値が高いほど、磁気センサ３の消費電流を低減できる。

　図２４に示すように、８つの第２単位パターン３７０は、仮想円Ｃ₃上に配置されて互いに接続されている。図２５に示すように、第２単位パターン３７０は、始端部３７０ａから終端部３７０ｂまでの間に、１４個の曲部Ｂ₁～Ｂ₁₄および１５個の直線状延在部Ｌ₁～Ｌ₁₅を有して、折り返している。すなわち、第２単位パターン３７０は、始端部３７０ａおよび終端部３７０ｂを口部とした袋状の形状を有している。

　本実施形態においては、第２単位パターン３７０は、１４個の曲部Ｂ₁～Ｂ₁₄の各々において直角に屈曲している。第２単位パターン３７０は、１０μｍ以上の長さの直線状延在部を含まない。すなわち、１５個の直線状延在部Ｌ₁～Ｌ₁₅の各々の長さは、１０μｍより短い。

　ただし、第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂのパターンは、上記に限られず、１０μｍ以上の長さの直線状延在部を含まずに複数の曲部を有して折り返した少なくとも１つの第２単位パターンを含んでいればよい。

　第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂが上記のパターンを有することにより、第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂの磁気抵抗効果が抑制されて抵抗変化率が著しく小さくなる。その結果、第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂの抵抗変化率が、第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂの抵抗変化率より低くなる。

　本実施形態に係る磁気センサ３においては、第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂが２重渦巻き状パターン３２０を有している。２重渦巻き状パターン３２０は、主に略円弧状の湾曲部が巻き回されて構成されている。円弧は、多角形の角の数が無限大に大きくなった際の近似形であるため、２重渦巻き状パターン３２０を流れる電流の向きは、水平方向の略全方位(３６０°)に亘っている。よって、第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂは、水平方向の略全方位(３６０°)に亘って、外部磁界を検出することができる。

　また、本実施形態に係る磁気センサ３においては、２重渦巻き状パターン３２０は、中央部が湾曲部のみからなるＳ字状パターン３２３で構成され、外周部が湾曲部のみからなる長さ調整用冗長部３２４，３２５で構成されている。このように、第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂの各々は、直線状延在部を含んでいないため、磁界検出の異方性が低減されている。

　さらに、本実施形態に係る磁気センサ３においては、第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂの各々のＳ字状パターン３２３の向きが互いに異なるように、２重渦巻き状パターン３２０の周方向の向きが異なっていることにより、磁界検出の等方性が高くなっている。

　本実施形態に係る磁気センサ３においては、第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂの各々は、１０μｍ以上の長さの直線状延在部を含まずに１４個の曲部Ｂ₁～Ｂ₁₄の各々において直角に屈曲して、始端部３７０ａおよび終端部３７０ｂを口部とした袋状の形状を有する第２単位パターン３７０を含んでいる。

　これにより、第２単位パターン３７０を流れる電流の向きを水平方向において分散させて、第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂの磁気抵抗効果の異方性を低減することができる。また、外部磁界が０である時の磁気センサ３の出力が、残留磁化の影響によってばらつくことを抑制することができる。

　さらに、複数の第２単位パターン３７０が仮想円Ｃ₃上に配置されていることによって、パターン３３０を流れる電流の向きを水平方向において分散させて、第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂの磁気抵抗効果の異方性を低減することができる。

　本実施形態に係る磁気センサ３においても、第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂと第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂとを接続する配線を立体的に引き回す必要がないため、簡易な製造プロセスで回路基板３００を製造可能である。

　パターン３３０が２重渦巻き状パターン３２０より細いパターンで形成されているため、第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂの磁気抵抗効果が抑制され、第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂの抵抗変化率が著しく小さくなる。

　これにより、磁気センサ３に外部磁界が印加された際に中点１４０と中点１４１との間に発生する電位差を大きくして、磁気センサ３の検出感度を高くできる。また、第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂの電気抵抗値が高いため、磁気センサ３に高い磁界強度の外部磁界が印加された際の中点１４０と中点１４１との間に発生する電位差の減少が比較的小さく、磁気センサ３の出力特性を安定させることができる。

　本実施形態に係る磁気センサ３においては、絶縁層３０上に２つの第１磁性体部材４０と２つの第２磁性体部材５０が配置されている。第１磁性体部材４０および第２磁性体部材５０の各々の厚さは、たとえば、１０μｍ以上、好ましくは、２０μｍ以上１５０μｍ以下である。なお、これらの厚さは互いに異なっていてもよいが、これらの厚さが互いに同一である場合には、２つの第１磁性体部材４０と２つの第２磁性体部材５０とを同一の工程において形成することができ、２つの第１磁性体部材４０および２つの第２磁性体部材５０を容易に形成できる。

　図２２に示すように、第１磁性体部材４０は、絶縁層３０に直交する方向から見て、円形の外形を有し、かつ、第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂの外周縁より内側の領域に位置している。本実施形態においては、第１磁性体部材４０は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂの外周縁と同心状に位置している。

　本実施形態においては、第１磁性体部材４０は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂおよび第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂのうちの第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂの中央部のみを覆っている。よって、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁性体部材４０は、第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂの外周部に囲まれている。

　第２磁性体部材５０は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂおよび第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂのうちの第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂのみを覆っている。第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂは、絶縁層３０に直交する方向から見て、第２磁性体部材５０の中心から、第２磁性体部材５０の外周縁から内側に７μｍ離れた位置までの、領域に位置していることが好ましい。第２磁性体部材５０は、電磁鋼、軟鉄鋼、ケイ素鋼、パーマロイ、スーパーマロイ、ニッケル合金、鉄合金またはフェライトなどの、透磁率および飽和磁束密度の高い磁性体材料で構成されている。また、これらの磁性体材料は、保磁力が低いことが好ましい。

　本発明の実施形態６に係る磁気センサ３は、垂直磁界による第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂの抵抗変化を抑制しつつ、第１磁性体部材４０によって第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂの垂直磁界の検出感度を高めることができる。

　また、本発明の実施形態６に係る磁気センサ３は、第２磁性体部材５０によって水平磁界による第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂの抵抗変化を抑制しつつ、第１磁性体部材４０によって第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂの水平磁界の検出感度を高めることができる。

　第１磁性体部材４０によって第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂの水平磁界の検出感度を高めることができる理由は、第１磁性体部材４０に覆われていることにより第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂの中央部に印加される水平磁界の強度は低くなるが、第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂの中央部より円周が長くパターン全体に占める抵抗値の比率が大きい第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂの外周部に、第１磁性体部材４０から高い磁界強度で放出された水平方向の磁界が印加されるため、全体的に見ると、第１磁性体部材４０によって第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂに印加される水平磁界の強度が高くなるためである。

　本実施形態に係る磁気センサ３においても、垂直磁界および水平磁界を高感度に検出することができる。また、本発明の実施形態６に係る磁気センサ３は、第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂが同心円状に配置された複数の第１単位パターンを含むことにより、水平磁界の検出の等方性が高い。

　なお、本実施形態においては、第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂは、第２磁性体部材５０により磁気シールドされて、垂直磁界および水平磁界をほとんど検出しないため、必ずしも第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂの抵抗変化率が、第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂの抵抗変化率より小さくなくてもよい。

　本発明の実施形態６に係る磁気センサ３においては、第２磁性体部材５０と回路基板３００との間に、第２導電体部７０および第２応力緩和部９０が設けられており、第２導電体部７０は、第２基部７１と第２狭小部７２とを含み、第２導電体部７０の第２狭小部７２が回路基板３００と接触している。第２基部７１と絶縁層３０との間の隙間に第２応力緩和部９０が配置されている。第２応力緩和部９０は、第２導電体部７０とは異なる材料で構成されている部材である。第２応力緩和部９０は、第２導電体部７０を構成する材料に比較して、密着性が低い材料、弾性率が低い材料、および、引張強さが低い材料の、少なくともいずれか１つを含む材料で構成されている。

　これにより、第２導電体部７０と回路基板３００との接触面積を低減することができ、第２磁性体部材５０から第２導電体部７０を通じて第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂに作用する応力を低減することができる。また、第２基部７１の外周部の直下に第２応力緩和部９０が設けられているため、第２磁性体部材５０の外周部に生ずる歪みによる応力が回路基板３００に作用することを、第２応力緩和部９０によって阻害することができる。

　具体的には、第２応力緩和部９０が、第２導電体部７０を構成する材料に比較して密着性が低い材料で構成されている場合には、第２磁性体部材５０の外周部に生ずる歪みによる応力が第２応力緩和部９０に作用した際、第２応力緩和部９０が第２応力緩和部９０と隣接している部材から剥離する。これにより、第２磁性体部材５０の外周部に生ずる歪みによる応力が第２応力緩和部９０を通じて第２応力緩和部９０と隣接している部材に伝達されることを抑制できる。

　第２応力緩和部９０が、第２導電体部７０を構成する材料に比較して弾性率が低い材料で構成されている場合には、第２磁性体部材５０の外周部に生ずる歪みによる応力が第２応力緩和部９０に作用した際、第２応力緩和部９０が弾性変形して応力を吸収する。これにより、第２磁性体部材５０の外周部に生ずる歪みによる応力が第２応力緩和部９０を通じて第２応力緩和部９０と隣接している部材に伝達されることを抑制できる。

　第２応力緩和部９０が、第２導電体部７０を構成する材料に比較して引張強さが低い材料で構成されている場合には、第２磁性体部材５０の外周部に生ずる歪みによる応力が第２応力緩和部９０に作用した際、第２応力緩和部９０に亀裂が発生して第２応力緩和部９０に隣接している部材との間が分断される。これにより、第２磁性体部材５０の外周部に生ずる歪みによる応力が第２応力緩和部９０を通じて第２応力緩和部９０と隣接している部材に伝達されることを抑制できる。

　よって、第２磁性体部材５０の外周部に生ずる歪みによる応力が、第２磁性体部材５０から第２導電体部７０を通じて、第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂに作用することを、第２応力緩和部９０によって阻害することができるため、磁気センサ３の出力精度が低下することを抑制できる。また、第２磁性体部材５０から第２導電体部７０を通じて絶縁層３０に作用する応力によって絶縁層３０に亀裂が発生することを抑制できる。これにより、磁気センサ３の信頼性が低下することを抑制できる。

　本実施形態においては、第２導電体部７０の外周部の全周に亘って、第２基部７１と絶縁層３０との間の隙間が設けられているため、第２磁性体部材５０の外周部に生ずる歪みによる応力が第２導電体部７０を通じて回路基板３００に作用することを効果的に抑制することができる。

　本発明の実施形態６に係る磁気センサ３においても、磁気抵抗素子を用いて、水平磁界の検出の等方性が高く、微弱な垂直磁界も検出することができるとともに、磁気抵抗素子の上方に設けられた構造体から磁気抵抗素子に作用する応力によって出力精度が低下することを抑制できる。

　なお、第２導電体部７０に、実施形態２に係る第１導電体部６０ａの構成を適用してもよい。この場合、第２導電体部の第２狭小部は、絶縁層３０に直交する方向において、第２導電体部の第２磁性体部材５０側の端部に位置している。

　第２応力緩和部９０は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第２導電体部の第２狭小部７２の外形と第２基部７１の外形とに囲まれた領域に設けられている。第２応力緩和部９０は、第２基部７１と第２磁性体部材５０とに挟まれて位置している。第２応力緩和部９０は、第２磁性体部材５０の外周部の直下に位置している。

　若しくは、第２導電体部７０に、実施形態３に係る第１導電体部６０ｂの構成を適用してもよい。この場合、第２導電体部の第２基部７１は、絶縁層３０に直交する方向において、第２導電体部の絶縁層３０側の端部および第２磁性体部材５０側の端部の各々に位置している。第２導電体部の第２狭小部７２は、絶縁層３０に直交する方向において、第２導電体部の第２基部７１同士に挟まれて位置している。

　第２応力緩和部９０は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第２導電体部の第２狭小部７２の外形と第２基部７１の外形とに囲まれた領域に設けられている。第２応力緩和部９０は、第２基部７１同士に挟まれて位置している。第２応力緩和部９０は、第２磁性体部材５０側の端部に位置する第２基部７１の外周部の直下に位置している。

　若しくは、第２磁性体部材５０に、実施形態４に係る第１磁性体部材４０ａの構成を適用してもよい。この場合、磁気センサ３は、第２導電体部７０を備えない。第２磁性体部材は、第２基部と、絶縁層３０に直交する方向から見た外形面積が第２基部の外形面積より小さい第２狭小部とを含む。第２磁性体部材においては、第２基部と第２狭小部とが、絶縁層３０に直交する方向に並んで設けられている。第２磁性体部材の第２狭小部は、絶縁層３０に直交する方向において、第２磁性体部材の絶縁層３０側の端部に位置している。

　第２応力緩和部９０は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第２磁性体部材の第２狭小部の外形と第２基部の外形とに囲まれた領域に設けられている。第２応力緩和部９０は、第２磁性体部材の第２基部と絶縁層３０とに挟まれて位置している。第２応力緩和部９０は、第２磁性体部材の第２基部の外周部の直下に位置している。第２応力緩和部９０は、第２磁性体部材とは異なる材料で構成されている。第２応力緩和部９０を構成する材料として、第２磁性体部材を構成する材料に比較して、密着性が低い材料、弾性率が低い材料、および、引張強さが低い材料の、少なくともいずれか１つを含む材料を用いることができる。

　(実施形態７)
　以下、本発明の実施形態７に係る磁気センサについて図を参照して説明する。なお、本発明の実施形態７に係る磁気センサは、第１磁気抵抗素子および第２磁気抵抗素子の各々のパターンが主に、本発明の実施形態６に係る磁気センサ３と異なるため、本発明の実施形態６に係る磁気センサ３と同様である構成については説明を繰り返さない。

　図２６は、本発明の実施形態７に係る磁気センサの構成を示す斜視図である。図２７は、図２６の磁気センサを矢印ＸＸＶＩＩ方向から見た平面図である。図２６および図２７に示すように、本発明の実施形態７に係る磁気センサ４は、回路基板４００と、回路基板４００の上方に設けられた、２つの第１磁性体部材４０および２つの第２磁性体部材５０とを備える。本発明の実施形態７に係る磁気センサ４においては、回路基板４００上に２つの第１導電体部６０、２つの第２導電体部７０、対応する第１導電体部６０の一部に沿って第１応力緩和部８０、および、対応する第２導電体部７０の一部に沿って第２応力緩和部９０が設けられている。回路基板４００の表層には、絶縁層３０が設けられており、２つの第１導電体部６０、２つの第２導電体部７０、第１応力緩和部８０、第２応力緩和部９０の各々は、絶縁層３０上に位置している。第１磁性体部材４０は、絶縁層３０に直交する方向であるＺ軸方向から見て、対応する第１導電体部６０を覆っている。第２磁性体部材５０は、絶縁層３０に直交する方向であるＺ軸方向から見て、対応する第２導電体部７０を覆っている。

　本発明の実施形態７に係る磁気センサ４の回路基板４００には、互いに配線によって電気的に接続されてホイートストンブリッジ型のブリッジ回路を構成する４つの磁気抵抗素子が設けられている。４つの磁気抵抗素子は、２組の第１磁気抵抗素子および第２磁気抵抗素子からなる。具体的には、磁気センサ４は、第１磁気抵抗素子４２０ａおよび第２磁気抵抗素子４３０ａと、第１磁気抵抗素子４２０ｂおよび第２磁気抵抗素子４３０ｂとを含んでいる。

　第１磁気抵抗素子４２０ａ，４２０ｂは、絶縁層３０に直交する方向から見て、２重渦巻き状パターンを有している。２重渦巻き状パターンは、絶縁層３０に直交する方向から見て、仮想円の円周に沿って仮想円の径方向に並ぶように同心円状に配置されて互いに接続された２つの第１単位パターンを含む。

　２重渦巻き状パターンは、第１単位パターンである一方の渦巻き状パターン、第１単位パターンである他方の渦巻き状パターン、および、一方の渦巻き状パターンと他方の渦巻き状パターンとを２重渦巻き状パターンの中央部にて接続するＳ字状パターンを含む。Ｓ字状パターンは、直線状延在部を含まず、湾曲部のみから構成されている。

　第１磁気抵抗素子４２０ａと第１磁気抵抗素子４２０ｂとは、Ｓ字状パターンの向きが互いに異なるように、２重渦巻き状パターンの周方向の向きが異なっている。

　本実施形態においては、第１磁気抵抗素子４２０ａと第１磁気抵抗素子４２０ｂとは、Ｓ字状パターンの向きが互いに９０°異なるように、２重渦巻き状パターンの周方向の向きが９０°異なっている。

　なお、２重渦巻き状パターンは逆方向に巻いていてもよく、この場合、２重渦巻き状パターンの中央部が湾曲部のみからなる逆Ｓ字状パターンで構成される。すなわち、一方の渦巻き状パターンと他方の渦巻き状パターンとが、逆Ｓ字状パターンによって接続される。

　図２７に示すように、第２磁気抵抗素子４３０ａ，４３０ｂは、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子４２０ａ，４２０ｂの外周縁より外側に位置している。第２磁気抵抗素子４３０ａ，４３０ｂは、絶縁層３０に直交する方向から見て、ミアンダ状パターンを有している。第２磁気抵抗素子４３０ａ，４３０ｂのミアンダ状パターンは、第１磁気抵抗素子４２０ａ，４２０ｂの２重渦巻き状パターンと同じ太さで形成されている。ただし、第２磁気抵抗素子４３０ａ，４３０ｂのミアンダ状パターンの太さが、第１磁気抵抗素子４２０ａ，４２０ｂの２重渦巻き状パターンの太さより細くてもよい。

　図２７に示すように、第１磁性体部材４０は、絶縁層３０に直交する方向から見て、円形の外形を有し、かつ、第１磁気抵抗素子４２０ａ，４２０ｂの外周縁より内側の領域に位置している。本実施形態においては、第１磁性体部材４０は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子４２０ａ，４２０ｂの外周縁と同心状に位置している。

　本実施形態においては、第１磁性体部材４０は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子４２０ａ，４２０ｂおよび第２磁気抵抗素子４３０ａ，４３０ｂのうちの第１磁気抵抗素子４２０ａ，４２０ｂの中央部のみを覆っている。よって、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁性体部材４０は、第１磁気抵抗素子４２０ａ，４２０ｂの外周部に囲まれている。

　第２磁性体部材５０は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子４２０ａ，４２０ｂおよび第２磁気抵抗素子４３０ａ，４３０ｂのうちの第２磁気抵抗素子４３０ａ，４３０ｂのみを覆っている。

　本発明の実施形態７に係る磁気センサ４は、垂直磁界による第２磁気抵抗素子４３０ａ，４３０ｂの抵抗変化を抑制しつつ、第１磁性体部材４０によって第１磁気抵抗素子４２０ａ，４２０ｂの垂直磁界の検出感度を高めることができる。

　また、本発明の実施形態７に係る磁気センサ４は、第２磁性体部材５０によって水平磁界による第２磁気抵抗素子４３０ａ，４３０ｂの抵抗変化を抑制しつつ、第１磁性体部材４０によって第１磁気抵抗素子４２０ａ，４２０ｂの水平磁界の検出感度を高めることができる。

　本実施形態に係る磁気センサ４においても、垂直磁界および水平磁界を高感度に検出することができる。また、本発明の実施形態７に係る磁気センサ４は、第１磁気抵抗素子４２０ａ，４２０ｂが同心円状に配置された複数の第１単位パターンを含むことにより、水平磁界の検出の等方性が高い。

　なお、本実施形態においては、第２磁気抵抗素子４３０ａ，４３０ｂは、第２磁性体部材５０により磁気シールドされて、垂直磁界および水平磁界をほとんど検出しないため、必ずしも第２磁気抵抗素子４３０ａ，４３０ｂの抵抗変化率が、第１磁気抵抗素子４２０ａ，４２０ｂの抵抗変化率より小さくなくてもよい。

　本発明の実施形態７に係る磁気センサ４においても、磁気抵抗素子を用いて、水平磁界の検出の等方性が高く、微弱な垂直磁界も検出することができるとともに、磁気抵抗素子の上方に設けられた構造体から磁気抵抗素子に作用する応力によって出力精度が低下することを抑制できる。

　(実施形態８)
　以下、本発明の実施形態８に係る磁気センサについて図を参照して説明する。なお、本発明の実施形態８に係る磁気センサは、第１磁気抵抗素子および第２磁気抵抗素子のパターン、並びに、第１磁性体部材の形状が主に、本発明の実施形態１に係る磁気センサ１と異なるため、本発明の実施形態１に係る磁気センサ１と同様である構成については説明を繰り返さない。

　図２８は、本発明の実施形態８に係る磁気センサの構成を示す平面図である。図２９は、本発明の実施形態８に係る磁気センサの第１磁気抵抗素子のパターンを示す平面図である。図３０は、本発明の実施形態８に係る磁気センサの第２磁気抵抗素子のパターンを示す平面図である。

　図２８に示すように、本発明の実施形態８に係る磁気センサ５は、回路基板５００と、回路基板５００上に設けられた２つの第１磁性体部材４５とを備える。本発明の実施形態８に係る磁気センサ５においては、回路基板５００上に２つの第１導電体部、および、対応する第１導電体部６０の一部に沿って第１応力緩和部が設けられている。第１磁性体部材４５は、絶縁層３０に直交する方向から見て、対応する第１導電体部を覆っている。

　図２８および図２９に示すように、本発明の実施形態８に係る磁気センサ５の第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂのパターンは、絶縁層３０に直交する方向から見て、仮想円Ｃ₅の円周に沿って仮想円Ｃ₅の径方向に並ぶように配置されて互いに接続された４つの第１単位パターンを含む。４つの第１単位パターンの各々は、仮想円Ｃ₅の円周において配線１４６，１４８，１５０，１５２が位置する部分が開放した仮想Ｃ字形状Ｃ₅₁に沿って位置している。４つの第１単位パターンの各々は、仮想Ｃ字形状Ｃ₅₁に沿って仮想円Ｃ₅の径方向に並ぶように同心状に配置されたＣ字状パターン５２１である。

　４つのＣ字状パターン５２１は、内側から順に一端と他端とで交互に互いに接続されている。一端同士が接続されているＣ字状パターン５２１は、仮想円Ｃ₅の径方向に延びる直線状パターン５２２によって互いに接続されている。他端同士が接続されているＣ字状パターン５２１は、仮想円Ｃ₅の径方向に延びる直線状パターン５２３によって互いに接続されている。

　第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂのパターン５２０は、２つの直線状パターン５２２および１つの直線状パターン５２３を含む。これにより、４つのＣ字状パターン５２１が直列に接続されている。

　最も外側に位置するＣ字状パターン５２１の外周縁が、第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂの外周縁となる。最も内側に位置するＣ字状パターン５２１の内周縁が、第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂの内周縁となる。

　図２８に示すように、第１磁気抵抗素子５２０ａと第１磁気抵抗素子５２０ｂとは、仮想Ｃ字形状Ｃ₅₁の向きが互いに異なるように周方向の向きが異なっている。すなわち、第１磁気抵抗素子５２０ａと第１磁気抵抗素子５２０ｂとは、Ｃ字状パターン５２１の向きが互いに異なるように、パターン５２０の周方向の向きが異なっている。

　本実施形態においては、第１磁気抵抗素子５２０ａと第１磁気抵抗素子５２０ｂとは、Ｃ字状パターン５２１の向きが互いに９０°異なるように、パターン５２０の周方向の向きが９０°異なっている。

　図２８および図３０に示すように、第２磁気抵抗素子５３０ａ，５３０ｂは、絶縁層３０に直交する方向から見て、仮想円Ｃ₅の中心側に位置し、第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂに囲まれている。すなわち、第２磁気抵抗素子５３０ａ，５３０ｂは、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂの内周縁より内側に位置している。

　第２磁気抵抗素子５３０ａは、仮想円Ｃ₅の中心側から仮想円Ｃ₅の外側まで繋がった配線１４６，１４８と接続されている。第２磁気抵抗素子５３０ｂは、仮想円Ｃ₅の中心側から仮想円Ｃ₅の外側まで繋がった配線１５０，１５２と接続されている。

　第２磁気抵抗素子５３０ａ，５３０ｂは、絶縁層３０に直交する方向から見て、２重渦巻き状パターン５３０を有している。２重渦巻き状パターン５３０は、２つの第２単位パターンのうちの１つである一方の渦巻き状パターン５３１、２つの第２単位パターンのうちの他の１つである他方の渦巻き状パターン５３２、および、一方の渦巻き状パターン５３１と他方の渦巻き状パターン５３２とを２重渦巻き状パターン５３０の中央部にて接続する逆Ｓ字状パターン５３３を含む。逆Ｓ字状パターン５３３は、長さが１０μｍより短い複数の直線状延在部で構成されている。

　２重渦巻き状パターン５３０は、パターン５２０と同じ太さで形成されている。従って、一方の渦巻き状パターン５３１および他方の渦巻き状パターン５３２の各々は、４つのＣ字状パターン５２１の各々と同じ太さである。ただし、２重渦巻き状パターン５３０の太さが、パターン５２０の太さより細くてもよい。

　図３０に示すように、２重渦巻き状パターン５３０は、仮想円Ｃ₅の中心に関して略点対称の形状を有している。すなわち、２重渦巻き状パターン５３０は、仮想円Ｃ₅の中心に関して略１８０°回転対称な形状を有している。

　図２８に示すように、第２磁気抵抗素子５３０ａと第２磁気抵抗素子５３０ｂとは、逆Ｓ字状パターン５３３の向きが互いに異なるように、２重渦巻き状パターン５３０の周方向の向きが異なっている。

　本実施形態においては、第２磁気抵抗素子５３０ａと第２磁気抵抗素子５３０ｂとは、逆Ｓ字状パターン５３３の向きが互いに９０°異なるように、２重渦巻き状パターン５３０の周方向の向きが９０°異なっている。

　本実施形態に係る磁気センサ５においては、第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂがＣ字状パターン５２１を有している。Ｃ字状パターン５２１は、略正８角形を構成する８辺のうちの略７辺で構成されている。このように、第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂは、多角形を構成する辺のうちの大部分の辺で構成されているため、磁界検出の異方性が低減されている。

　さらに、本実施形態に係る磁気センサ５においては、第１磁気抵抗素子５２０ａおよび第１磁気抵抗素子５２０ｂのＣ字状パターン５２１の向きが互いに異なるように、パターン５２０の周方向の向きが異なっていることにより、磁界検出の等方性が高くなっている。

　本実施形態に係る磁気センサ５においては、第２磁気抵抗素子５３０ａ，５３０ｂが２重渦巻き状パターン５３０を有している。２重渦巻き状パターン５３０は、主に略正８角形を構成する辺が巻き回されて構成されている。

　本実施形態に係る磁気センサ５においては、第２磁気抵抗素子５３０ａおよび第２磁気抵抗素子５３０ｂの逆Ｓ字状パターン５３３の向きが互いに異なるように、２重渦巻き状パターン５３０の周方向の向きが異なっていることにより、磁気抵抗効果の等方性が高くなっている。

　本実施形態に係る磁気センサ５においては、第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂの内側に第２磁気抵抗素子５３０ａ，５３０ｂを配置しているため、磁気センサ５を小形にできる。また、磁気センサ５においても、第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂと第２磁気抵抗素子５３０ａ，５３０ｂとを接続する配線を立体的に引き回す必要がないため、簡易な製造プロセスで回路基板５００を製造可能である。

　本実施形態に係る磁気センサ５においては、絶縁層３０上に２つの第１磁性体部材４５が配置されている。図２８に示すように、第１磁性体部材４５は、絶縁層３０に直交する方向から見て、正８角形の外形を有し、かつ、第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂの外周縁より内側の領域に位置している。ここで、第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂの外周縁より内側の領域とは、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂの外周縁端を仮想直線で結んだ際に囲まれる領域である。この第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂの外周縁より内側の領域と、第１磁性体部材４５の半分以上が重なっていることが好ましく、第１磁性体部材４５の２/３以上が重なっていることがより好ましい。

　第１磁性体部材４５は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂの内周縁より内側の領域に位置している。第１磁性体部材４５は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂの内周縁上および内周縁より内側の領域を含む領域に位置していてもよい。ここで、第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂの内周縁より内側の領域とは、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂの内周縁端を仮想直線で結んだ際に囲まれる領域である。この第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂの内周縁より内側の領域と、第１磁性体部材４５の半分以上が重なっていることが好ましく、第１磁性体部材４５の２/３以上が重なっていることがより好ましい。

　本実施形態においては、第１磁性体部材４５は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂの外周縁と同心状に位置している。

　本実施形態においては、第１磁性体部材４５は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂおよび第２磁気抵抗素子５３０ａ，５３０ｂのうちの第２磁気抵抗素子５３０ａ，５３０ｂのみを覆っている。よって、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁性体部材４０の外周は、その全周の１／２以上が第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂに取り囲まれている。

　本実施形態に係る磁気センサ５においても、垂直磁界および水平磁界を高感度に検出することができる。また、本発明の実施形態８に係る磁気センサ５は、第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂが多角形状に配置された複数の第１単位パターンを含むことにより、水平磁界の検出の等方性が高い。

　本実施形態においては、第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂ、第２磁気抵抗素子５３０ａ，５３０ｂ、および、第１磁性体部材４５の各々が、同心状の正８角形に沿う形状を有しているが、これらの形状は、上記に限られず、同心状の多角形に沿う形状であればよい。この多角形の角の数を多くするほど、第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂの水平磁界の検出の等方性が高くすることができる。

　なお、本実施形態においては、第２磁気抵抗素子５３０ａ，５３０ｂは、第１磁性体部材４５により磁気シールドされて、垂直磁界および水平磁界をほとんど検出しないため、必ずしも第２磁気抵抗素子５３０ａ，５３０ｂの抵抗変化率が、第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂの抵抗変化率より小さくなくてもよい。

　本発明の実施形態８に係る磁気センサ５においても、磁気抵抗素子を用いて、水平磁界の検出の等方性が高く、微弱な垂直磁界も検出することができるとともに、磁気抵抗素子の上方に設けられた構造体から磁気抵抗素子に作用する応力によって出力精度が低下することを抑制できる。

　(実施形態９)
　以下、本発明の実施形態９に係る磁気センサについて図を参照して説明する。なお、本発明の実施形態９に係る磁気センサは、第１磁気抵抗素子および第２磁気抵抗素子の各々のパターンが主に、本発明の実施形態４に係る磁気センサ１ｃと異なるため、本発明の実施形態４に係る磁気センサ１ｃと同様である構成については説明を繰り返さない。

　図３１は、本発明の実施形態９に係る磁気センサの平面図である。図３２は、本発明の実施形態９に係る磁気センサの第１磁気抵抗素子および第２磁気抵抗素子のパターンを示す平面図である。図３１および図３２においては、第１磁性体部材の外縁および内縁を点線で記載している。

　図３１に示すように、本発明の実施形態９に係る磁気センサ６は、回路基板６００と、回路基板６００の上方に設けられた２つの第１磁性体部材４０ａとを備える。本発明の実施形態９に係る磁気センサ６においては、第１磁性体部材４０ａの外周部の全周に亘って、第１磁性体部材４０ａの第１基部４１と回路基板６００との間の隙間が設けられており、この隙間全体に第１応力緩和部が配置されている。

　図３１および図３２に示すように、本発明の実施形態９に係る磁気センサ６の第１磁気抵抗素子６２０ａ，６２０ｂのパターン６２０は、絶縁層３０に直交する方向から見て、仮想円Ｃ₆の円周において配線１４６，１４８，１５０，１５２が位置する部分が開放した仮想Ｃ字形状Ｃ₆₁に沿って配置されたＣ字状パターン６２１である、１つの第１単位パターンで構成されている。第１磁気抵抗素子６２０ａ，６２０ｂの内周縁と第１磁性体部材４０ａの第１基部４１の外周縁との間隔は、第１磁性体部材４０ａをめっきで形成する際に形成位置がばらついた場合にも、第１磁気抵抗素子６２０ａ，６２０ｂと第１磁性体部材４０ａとが重ならない程度に確保されている。

　図３１に示すように、第１磁気抵抗素子６２０ａと第１磁気抵抗素子６２０ｂとは、仮想Ｃ字形状Ｃ₆₁の向きが互いに異なるように周方向の向きが異なっている。すなわち、第１磁気抵抗素子６２０ａと第１磁気抵抗素子６２０ｂとは、Ｃ字状パターン６２１の向きが互いに異なるように、パターン６２０の周方向の向きが異なっている。

　本実施形態においては、第１磁気抵抗素子６２０ａと第１磁気抵抗素子６２０ｂとは、Ｃ字状パターン６２１の向きが互いに１３５°異なるように、パターン６２０の周方向の向きが１３５°異なっている。

　図３１に示すように、第２磁気抵抗素子６３０ａは、絶縁層３０に直交する方向から見て、仮想円Ｃ₆の中心側に位置し、第１磁気抵抗素子６２０ａに囲まれており、第２磁気抵抗素子６３０ｂは、絶縁層３０に直交する方向から見て、仮想円Ｃ₆の中心側に位置し、第１磁気抵抗素子６２０ｂに囲まれている。すなわち、第２磁気抵抗素子６３０ａは、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子６２０ａの内周縁より内側に位置しており、第２磁気抵抗素子６３０ｂは、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子６２０ｂの内周縁より内側に位置している。

　第２磁気抵抗素子６３０ａ，６３０ｂは、仮想円Ｃ₆の円周に沿って仮想円Ｃ₆の径方向に並ぶように線対称に配置された第２単位パターンである２個の円弧状パターン６３１を含むパターン６３０を有している。２個の円弧状パターン６３１は、一端を半円弧状パターン６３２によって互いに接続されており、他端を半円弧状パターン６３３によって互いに接続されている。第２磁気抵抗素子６３０ａにおいて、仮想円Ｃ₆の中心から最も外側に位置している円弧状パターン６３１は、長さが１０μｍより短い直線状延在部６３４を介して、配線１４６，１４８と接続されている。第２磁気抵抗素子６３０ｂにおいて、仮想円Ｃ₆の中心から最も外側に位置している円弧状パターン６３１は、長さが１０μｍより短い直線状延在部６３４を介して、配線１５０，１５２と接続されている。

　第２磁気抵抗素子６３０ａにおいて、仮想円Ｃ₆の中心側に位置している円弧状パターン６３１の内周縁と第１磁性体部材４０ａの第１狭小部４２の外周縁との間隔は、第１磁性体部材４０ａをめっきで形成する際に形成位置がばらついた場合にも、第２磁気抵抗素子６３０ａ，６３０ｂと第１磁性体部材４０ａの第１狭小部４２とが重ならない程度に確保されている。

　第２磁気抵抗素子６３０ａ，６３０ｂのパターン６３０は、第１磁気抵抗素子６２０ａ，６２０ｂのパターン６２０と同じ太さで形成されている。ただし、第２磁気抵抗素子６３０ａ，６３０ｂのパターン６３０の太さが、第１磁気抵抗素子６２０ａ，６２０ｂのパターン６２０の太さより細くてもよい。

　本実施形態に係る磁気センサ６においては、第２磁気抵抗素子６３０ａ，６３０ｂが円弧状パターン６３１を有している。円弧状パターン６３１は、円弧で構成されている。互いに隣接した２つの円弧状パターン６３１同士は、半円弧状パターン６３２，６３３によって互いに接続されている。第２磁気抵抗素子６３０ａ，６３０ｂは、長さが１０μｍより短い直線状延在部６３４のみを含んでいるため、磁界検出の異方性が低減されている。

　第２磁気抵抗素子６３０ａと第２磁気抵抗素子６３０ｂとは、パターン６３０の周方向の向きが異なっている。本実施形態においては、第２磁気抵抗素子６３０ａと第２磁気抵抗素子６３０ｂとは、パターン６３０の周方向の向きが１３５°異なっている。これにより、第２磁気抵抗素子６３０ａおよび第２磁気抵抗素子６３０ｂの各々の磁気抵抗効果の異方性を互いに低減することができる。

　本実施形態に係る磁気センサ６においても、第１磁気抵抗素子６２０ａ，６２０ｂの内側に第２磁気抵抗素子６３０ａ，６３０ｂを配置しているため、磁気センサ６を小形にできる。また、磁気センサ６においても、第１磁気抵抗素子６２０ａ，６２０ｂと第２磁気抵抗素子６３０ａ，６３０ｂとを接続する配線を立体的に引き回す必要がないため、簡易な製造プロセスで回路基板６００を製造可能である。

　図３１に示すように、第１磁性体部材４０は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子６２０ａ，６２０ｂおよび第２磁気抵抗素子６３０ａ，６３０ｂのうちの第２磁気抵抗素子６３０ａ，６３０ｂのみを覆っている。

　本実施形態に係る磁気センサ６においても、垂直磁界および水平磁界を高感度に検出することができる。また、本発明の実施形態９に係る磁気センサ６は、第１磁気抵抗素子６２０ａ，６２０ｂが円周に沿って配置された第１単位パターンを含むことにより、水平磁界の検出の等方性が高い。

　なお、本実施形態においては、第２磁気抵抗素子６３０ａ，６３０ｂは、第１磁性体部材４０ａにより磁気シールドされて、垂直磁界および水平磁界をほとんど検出しないため、必ずしも第２磁気抵抗素子６３０ａ，６３０ｂの抵抗変化率が、第１磁気抵抗素子６２０ａ，６２０ｂの抵抗変化率より小さくなくてもよい。

　本発明の実施形態９に係る磁気センサ６においても、磁気抵抗素子を用いて、水平磁界の検出の等方性が高く、微弱な垂直磁界も検出することができるとともに、磁気抵抗素子の上方に設けられた構造体から磁気抵抗素子に作用する応力によって出力精度が低下することを抑制できる。

　本実施形態に係る磁気センサ６においては、第１磁気抵抗素子６２０ａ，６２０ｂの内周縁と第１磁性体部材４０ａの第１基部４１の外周縁との間隔は、第１磁性体部材４０ａをめっきで形成する際に形成位置がばらついた場合にも、第１磁気抵抗素子６２０ａ，６２０ｂと第１磁性体部材４０ａとが重ならない程度に確保されているため、第１磁性体部材４０ａから応力緩衝部を通じて第１磁気抵抗素子６２０ａ，６２０ｂに応力が作用することを抑制できる。

　本実施形態に係る磁気センサ６においては、仮想円Ｃ₆の中心側に位置している円弧状パターン６３１の内周縁と第１磁性体部材４０ａの第１狭小部４２の外周縁との間隔は、第１磁性体部材４０ａをめっきで形成する際に形成位置がばらついた場合にも、第２磁気抵抗素子６３０ａ，６３０ｂと第１磁性体部材４０ａの第１狭小部４２とが重ならない程度に確保されているため、第１磁性体部材４０ａの第１狭小部４２から第２磁気抵抗素子６３０ａ，６３０ｂに応力が作用することを抑制できる。

　(実施形態１０)
　以下、本発明の実施形態１０に係る磁気センサについて図を参照して説明する。なお、本発明の実施形態１０に係る磁気センサは、第１磁気抵抗素子のパターンおよび第１磁性体部材の形状が主に、本発明の実施形態９に係る磁気センサ６と異なるため、本発明の実施形態９に係る磁気センサ６と同様である構成については説明を繰り返さない。

　図３３は、本発明の実施形態１０に係る磁気センサの平面図である。図３４は、本発明の実施形態１０に係る磁気センサの第１磁気抵抗素子および第２磁気抵抗素子のパターンを示す平面図である。図３３および図３４においては、第１磁性体部材の外縁および内縁を点線で記載している。

　図３３に示すように、本発明の実施形態１０に係る磁気センサ７は、回路基板７００と、回路基板７００の上方に設けられた２つの第１磁性体部材４０ｂとを備える。第１磁性体部材４０ｂは、第１基部４１ｂと、絶縁層３０に直交する方向から見た外形面積が第１基部４１ｂの外形面積より小さい第１狭小部４２とを含む。絶縁層３０に直交する方向から見て、第１基部４１ｂは、八角形の外形を有している。本発明の実施形態１０に係る磁気センサ７においては、第１磁性体部材４０ｂの外周部の全周に亘って、第１磁性体部材４０ｂの第１基部４１ｂと回路基板７００との間の隙間が設けられており、この隙間全体に第１応力緩和部が配置されている。

　図３３および図３４に示すように、本発明の実施形態１０に係る磁気センサ７の第１磁気抵抗素子７２０ａ，７２０ｂのパターン７２０は、絶縁層３０に直交する方向から見て、仮想円Ｃ₆の円周において配線１４６，１４８，１５０，１５２が位置する部分が開放した仮想Ｃ字形状Ｃ₆₁に沿って配置されたＣ字状パターン７２１である、１つの第１単位パターンで構成されている。第１磁気抵抗素子７２０ａ，７２０ｂの内周縁と第１磁性体部材４０ｂの第１基部４１ｂの外周縁との間隔は、第１磁性体部材４０ｂをめっきで形成する際に形成位置がばらついた場合にも、第１磁気抵抗素子７２０ａ，７２０ｂと第１磁性体部材４０ｂとが重ならない程度に確保されている。

　図３３に示すように、第１磁気抵抗素子７２０ａと第１磁気抵抗素子７２０ｂとは、仮想Ｃ字形状Ｃ₆₁の向きが互いに異なるように周方向の向きが異なっている。すなわち、第１磁気抵抗素子７２０ａと第１磁気抵抗素子７２０ｂとは、Ｃ字状パターン７２１の向きが互いに異なるように、パターン７２０の周方向の向きが異なっている。

　本実施形態においては、第１磁気抵抗素子７２０ａと第１磁気抵抗素子７２０ｂとは、Ｃ字状パターン７２１の向きが互いに１３５°異なるように、パターン７２０の周方向の向きが１３５°異なっている。

　第２磁気抵抗素子６３０ａ，６３０ｂのパターン６３０は、第１磁気抵抗素子７２０ａ，７２０ｂのパターン７２０と同じ太さで形成されている。ただし、第２磁気抵抗素子６３０ａ，６３０ｂのパターン６３０の太さが、第１磁気抵抗素子７２０ａ，７２０ｂのパターン７２０の太さより細くてもよい。

　本実施形態に係る磁気センサ７においても、第１磁気抵抗素子７２０ａ，７２０ｂの内側に第２磁気抵抗素子６３０ａ，６３０ｂを配置しているため、磁気センサ７を小形にできる。また、磁気センサ７においても、第１磁気抵抗素子７２０ａ，７２０ｂと第２磁気抵抗素子６３０ａ，６３０ｂとを接続する配線を立体的に引き回す必要がないため、簡易な製造プロセスで回路基板７００を製造可能である。

　図３３に示すように、第１磁性体部材４０ｂは、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子７２０ａ，７２０ｂおよび第２磁気抵抗素子６３０ａ，６３０ｂのうちの第２磁気抵抗素子６３０ａ，６３０ｂのみを覆っている。

　本実施形態に係る磁気センサ７においても、垂直磁界および水平磁界を高感度に検出することができる。また、本発明の実施形態１０に係る磁気センサ７は、第１磁気抵抗素子７２０ａ，７２０ｂが円周に沿って配置された第１単位パターンを含むことにより、水平磁界の検出の等方性が高い。

　なお、本実施形態においては、第２磁気抵抗素子６３０ａ，６３０ｂは、第１磁性体部材４０ｂにより磁気シールドされて、垂直磁界および水平磁界をほとんど検出しないため、必ずしも第２磁気抵抗素子６３０ａ，６３０ｂの抵抗変化率が、第１磁気抵抗素子７２０ａ，７２０ｂの抵抗変化率より小さくなくてもよい。

　本発明の実施形態１０に係る磁気センサ７においても、磁気抵抗素子を用いて、水平磁界の検出の等方性が高く、微弱な垂直磁界も検出することができるとともに、磁気抵抗素子の上方に設けられた構造体から磁気抵抗素子に作用する応力によって出力精度が低下することを抑制できる。

　本実施形態に係る磁気センサ７においては、第１磁気抵抗素子７２０ａ，７２０ｂの内周縁と第１磁性体部材４０ｂの第１基部４１ｂの外周縁との間隔は、第１磁性体部材４０ｂをめっきで形成する際に形成位置がばらついた場合にも、第１磁気抵抗素子７２０ａ，７２０ｂと第１磁性体部材４０ｂとが重ならない程度に確保されているため、第１磁性体部材４０ｂから応力緩衝部を通じて第１磁気抵抗素子７２０ａ，７２０ｂに応力が作用することを抑制できる。

　(実施形態１１)
　以下、本発明の実施形態１１に係る磁気センサについて図を参照して説明する。なお、本発明の実施形態１１に係る磁気センサは、第２磁気抵抗素子のパターンおよび第１磁性体部材の形状が主に、本発明の実施形態９に係る磁気センサ６と異なるため、本発明の実施形態９に係る磁気センサ６と同様である構成については説明を繰り返さない。

　図３５は、本発明の実施形態１１に係る磁気センサの平面図である。図３６は、本発明の実施形態１１に係る磁気センサの第１磁気抵抗素子および第２磁気抵抗素子のパターンを示す平面図である。図３５および図３６においては、第１磁性体部材の外縁および内縁を点線で記載している。

　図３５に示すように、本発明の実施形態１１に係る磁気センサ８は、回路基板８００と、回路基板８００の上方に設けられた２つの第１磁性体部材４０ｃとを備える。第１磁性体部材４０ｃは、第１基部４１と、絶縁層３０に直交する方向から見た外形面積が第１基部４１の外形面積より小さい第１狭小部４２ｃとを含む。絶縁層３０に直交する方向から見て、第１基部４１および第１狭小部４２ｃの各々は、円形の外形を有している。絶縁層３０に直交する方向から見て、第１狭小部４２ｃの中心は、第１基部４１の中心に対して偏心している。本発明の実施形態１１に係る磁気センサ８においては、第１磁性体部材４０ｃの外周部の全周に亘って、第１磁性体部材４０ｃの第１基部４１と回路基板８００との間の隙間が設けられており、この隙間全体に第１応力緩和部が配置されている。

　図３６に示すように、第２磁気抵抗素子８３０ａは、絶縁層３０に直交する方向から見て、仮想円Ｃ₆の中心側に位置し、第１磁気抵抗素子６２０ａに囲まれており、第２磁気抵抗素子８３０ｂは、絶縁層３０に直交する方向から見て、仮想円Ｃ₆の中心側に位置し、第１磁気抵抗素子６２０ｂに囲まれている。すなわち、第２磁気抵抗素子８３０ａは、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子６２０ａの内周縁より内側に位置しており、第２磁気抵抗素子８３０ｂは、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子６２０ｂの内周縁より内側に位置している。

　第２磁気抵抗素子８３０ａ，８３０ｂは、仮想円Ｃ₆の円周に沿って仮想円Ｃ₆の径方向に並ぶように線対称に配置された第２単位パターンである２個の円弧状パターン８３１を含むパターン８３０を有している。２個の円弧状パターン８３１は、一端を半円弧状パターン８３２によって互いに接続されており、他端を半円弧状パターン８３３によって互いに接続されている。第２磁気抵抗素子８３０ａにおいて、仮想円Ｃ₆の中心から最も外側に位置している円弧状パターン８３１は、長さが１０μｍより短い直線状延在部８３４を介して、配線１４６，１４８と接続されている。第２磁気抵抗素子８３０ｂにおいて、仮想円Ｃ₆の中心から最も外側に位置している円弧状パターン８３１は、長さが１０μｍより短い直線状延在部８３４を介して、配線１５０，１５２と接続されている。

　第２磁気抵抗素子８３０ａにおいて、仮想円Ｃ₆の中心側に位置している円弧状パターン８３１の内周縁と第１磁性体部材４０ｃの第１狭小部４２ｃの外周縁との間隔は、第１磁性体部材４０ｃをめっきで形成する際に形成位置がばらついた場合にも、第２磁気抵抗素子８３０ａ，８３０ｂと第１磁性体部材４０ｃの第１狭小部４２ｃとが重ならない程度に確保されている。

　第２磁気抵抗素子８３０ａ，８３０ｂのパターン８３０は、第１磁気抵抗素子６２０ａ，６２０ｂのパターン６２０と同じ太さで形成されている。ただし、第２磁気抵抗素子８３０ａ，８３０ｂのパターン８３０の太さが、第１磁気抵抗素子６２０ａ，６２０ｂのパターン６２０の太さより細くてもよい。

　本実施形態に係る磁気センサ８においては、第２磁気抵抗素子８３０ａ，８３０ｂが円弧状パターン８３１を有している。円弧状パターン８３１は、円弧で構成されている。互いに隣接した２つの円弧状パターン８３１同士は、半円弧状パターン８３２，８３３によって互いに接続されている。第２磁気抵抗素子８３０ａ，８３０ｂは、長さが１０μｍより短い直線状延在部８３４のみを含んでいるため、磁界検出の異方性が低減されている。

　第２磁気抵抗素子８３０ａと第２磁気抵抗素子８３０ｂとは、パターン８３０の周方向の向きが異なっている。本実施形態においては、第２磁気抵抗素子８３０ａと第２磁気抵抗素子８３０ｂとは、パターン８３０の周方向の向きが１３５°異なっている。これにより、第２磁気抵抗素子８３０ａおよび第２磁気抵抗素子８３０ｂの各々の磁気抵抗効果の異方性を互いに低減することができる。

　本実施形態に係る磁気センサ８においても、第１磁気抵抗素子６２０ａ，６２０ｂの内側に第２磁気抵抗素子８３０ａ，８３０ｂを配置しているため、磁気センサ８を小形にできる。また、磁気センサ８においても、第１磁気抵抗素子６２０ａ，６２０ｂと第２磁気抵抗素子８３０ａ，８３０ｂとを接続する配線を立体的に引き回す必要がないため、簡易な製造プロセスで回路基板８００を製造可能である。

　図３５に示すように、第１磁性体部材４０ｃは、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子６２０ａ，６２０ｂおよび第２磁気抵抗素子８３０ａ，８３０ｂのうちの第２磁気抵抗素子８３０ａ，８３０ｂのみを覆っている。

　なお、本実施形態においては、第２磁気抵抗素子８３０ａ，８３０ｂは、第１磁性体部材４０ｃにより磁気シールドされて、垂直磁界および水平磁界をほとんど検出しないため、必ずしも第２磁気抵抗素子８３０ａ，８３０ｂの抵抗変化率が、第１磁気抵抗素子６２０ａ，６２０ｂの抵抗変化率より小さくなくてもよい。

　本発明の実施形態１１に係る磁気センサ８においても、磁気抵抗素子を用いて、水平磁界の検出の等方性が高く、微弱な垂直磁界も検出することができるとともに、磁気抵抗素子の上方に設けられた構造体から磁気抵抗素子に作用する応力によって出力精度が低下することを抑制できる。

　本実施形態に係る磁気センサ８においては、仮想円Ｃ₆の中心側に位置している円弧状パターン８３１の内周縁と第１磁性体部材４０ｃの第１狭小部４２ｃの外周縁との間隔は、第１磁性体部材４０ｃをめっきで形成する際に形成位置がばらついた場合にも、第２磁気抵抗素子８３０ａ，８３０ｂと第１磁性体部材４０ｃの第１狭小部４２ｃとが重ならない程度に確保されているため、第１磁性体部材４０ｃの第１狭小部４２ｃから第２磁気抵抗素子８３０ａ，８３０ｂに応力が作用することを抑制できる。

　本実施形態に係る磁気センサ８においては、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１狭小部４２ｃの中心は、第１基部４１の中心に対して偏心している。そのため、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１狭小部４２ｃの中心と第２磁気抵抗素子８３０ａ，８３０ｂと最短距離は、第１基部４１の中心と第２磁気抵抗素子８３０ａ，８３０ｂと最短距離より長い。これにより、第１磁性体部材４０ｃの第１狭小部４２ｃから第２磁気抵抗素子８３０ａ，８３０ｂに応力が作用することをより抑制しつつ、シールド効果の高い第１磁性体部材４０ｃの第１基部４１の中心近傍の直下に、第２磁気抵抗素子８３０ａ，８３０ｂを配置することができる。

　上述した実施形態の説明において、組み合わせ可能な構成を相互に組み合わせてもよい。

　今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

　１，１ａ，１ｂ，１ｃ，２，３，４，５，６，７，８　磁気センサ、１０　磁性体層、２０　導電層、３０　絶縁層、４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４５　第１磁性体部材、４１，４１ｂ，６１　第１基部、４２，４２ｃ，６２　第１狭小部、５０　第２磁性体部材、６０，６０ａ，６０ｂ　第１導電体部、７０　第２導電体部、７１　第２基部、７２　第２狭小部、８０　第１応力緩和部、９０　第２応力緩和部、１００，２００，３００，４００，５００，６００，７００，８００　回路基板、１１０　半導体基板、１２０，２３０，３３０，５２０，６２０，６３０，７２０，８３０　パターン、１２０ａ，１２０ｂ，３２０ａ，３２０ｂ，４２０ａ，４２０ｂ，５２０ａ，５２０ｂ，６２０ａ，６２０ｂ，７２０ａ，７２０ｂ　第１磁気抵抗素子、１２１，１３３，３２３，５２１，５３３，６２１，７２１　Ｃ字状パターン、１２２，１２３，２３１，２３２，２３３，６３２，６３３，８３２，８３３　半円弧状パターン、１３０，３２０，５３０　２重渦巻き状パターン、１３０ａ，１３０ｂ，２３０ａ，２３０ｂ，３３０ａ，３３０ｂ，４３０ａ，４３０ｂ，５３０ａ，５３０ｂ，６３０ａ，６３０ｂ，８３０ａ，８３０ｂ　第２磁気抵抗素子、１３１，１３２，３２１，３２２，５３１，５３２　渦巻き状パターン、１４０，１４１　中点、１４５，１４６，１４７，１４８，１４９，１５０，１５１，１５２　配線、１６０　差動増幅器、１６１　温度補償回路、１６２　スイッチ回路、１６３　ドライバ、２３４，６３４，８３４，Ｌ₁～Ｌ₁₅　直線状延在部、３２４，３２５　長さ調整用冗長部、３７０　第２単位パターン、３７０ａ　始端部、３７０ｂ　終端部、５２２，５２３　直線状パターン、６３１，８３１　円弧状パターン、Ｂ₁～Ｂ₁₄　曲部、Ｃ₁，Ｃ₂，Ｃ₃，Ｃ₅　仮想円、Ｃ₁₁，Ｃ₂₁，Ｃ₅₁　Ｃ字形状。

Claims

　感磁素子と、
　前記感磁素子を覆う絶縁層と、
　前記絶縁層上に位置する第１導電体部と、
　前記第１導電体部上に位置し、前記絶縁層に直交する方向から見て、前記第１導電体部を覆う第１磁性体部材と、
　前記第１導電体部の一部に沿って設けられ、前記第１導電体部とは異なる材料で構成された部材とを備え、
　前記第１導電体部は、第１基部と、前記絶縁層に直交する方向から見た外形面積が前記第１基部の外形面積より小さい第１狭小部とを含み、
　前記第１基部と前記第１狭小部とが、前記絶縁層に直交する方向に並んで設けられており、
　前記第１導電体部とは異なる材料で構成された前記部材は、前記絶縁層に直交する方向から見て、前記第１狭小部の外形と前記第１基部の外形とに囲まれた領域に設けられている、磁気センサ。
　前記第１導電体部の前記第１狭小部は、前記絶縁層に直交する方向において、前記第１導電体部の絶縁層側の端部に位置しており、
　前記第１導電体部とは異なる材料で構成された前記部材は、前記第１基部と前記絶縁層とに挟まれて位置している、請求項１に記載の磁気センサ。
　前記第１導電体部の前記第１狭小部は、前記絶縁層に直交する方向において、前記第１導電体部の第１磁性体部材側の端部に位置しており、
　前記第１導電体部とは異なる材料で構成された前記部材は、前記第１基部と前記第１磁性体部材とに挟まれて位置している、請求項１に記載の磁気センサ。
　前記第１導電体部の前記第１基部は、前記絶縁層に直交する方向において、前記第１導電体部の絶縁層側の端部および第１磁性体部材側の端部の各々に位置し、
　前記第１導電体部の前記第１狭小部は、前記絶縁層に直交する方向において、前記第１導電体部の前記第１基部同士に挟まれて位置しており、
　前記第１導電体部とは異なる材料で構成された前記部材は、前記第１基部同士に挟まれて位置している、請求項１に記載の磁気センサ。
　前記第１導電体部とは異なる材料で構成された前記部材は、応力緩和部である、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の磁気センサ。
　前記感磁素子として、第１磁気抵抗素子を有し、
　前記磁気センサは、前記第１磁気抵抗素子と電気的に接続されてブリッジ回路を構成する第２磁気抵抗素子をさらに備え、
　前記第２磁気抵抗素子は、前記絶縁層に覆われている、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の磁気センサ。
　前記感磁素子は、外周縁を有し、
　前記第１磁性体部材は、前記絶縁層に直交する方向から見て、前記感磁素子の前記外周縁より内側の領域に位置している、請求項６に記載の磁気センサ。
　前記第１磁気抵抗素子は、内周縁をさらに有し、
　前記第２磁気抵抗素子は、前記絶縁層に直交する方向から見て、前記第１磁気抵抗素子の前記内周縁より内側の領域に位置して前記第１磁性体部材で覆われている、請求項７に記載の磁気センサ。
　前記磁気センサは、
　前記絶縁層上に位置し、前記絶縁層に直交する方向から見て、前記第１導電体部とは異なる第２導電体部と、
　前記第２導電体部上に位置し、前記絶縁層に直交する方向から見て、前記第２導電体部を覆う、前記第１磁性体部材とは異なる第２磁性体部材とをさらに備え、
　前記第２磁気抵抗素子は、前記第１磁気抵抗素子の前記外周縁より外側の領域に位置して前記第２磁性体部材で覆われている、請求項７に記載の磁気センサ。
　前記第２導電体部は、第２基部と、前記絶縁層に直交する方向から見た外形面積が前記第２基部の外形面積より小さい第２狭小部とを含み、
　前記第２導電体部においては、前記第２基部と前記第２狭小部とが、前記絶縁層に直交する方向に並んで設けられている、請求項９に記載の磁気センサ。
　前記第２導電体部の前記第２狭小部は、前記絶縁層に直交する方向において、前記第２導電体部の絶縁層側の端部に位置している、請求項１０に記載の磁気センサ。
　前記第２導電体部の前記第２狭小部は、前記絶縁層に直交する方向において、前記第２導電体部の第２磁性体部材側の端部に位置している、請求項１０に記載の磁気センサ。
　前記第２導電体部の前記第２基部は、前記絶縁層に直交する方向において、前記第２導電体部の絶縁層側の端部および第２磁性体部材側の端部の各々に位置し、
　前記第２導電体部の前記第２狭小部は、前記絶縁層に直交する方向において、前記第２導電体部の前記第２基部同士に挟まれて位置している、請求項１０に記載の磁気センサ。
　感磁素子と、
　前記感磁素子を覆う絶縁層と、
　前記絶縁層上に位置する第１磁性体部材と、
　前記第１磁性体部材の一部に沿って設けられ、前記第１磁性体部材とは異なる材料で構成された応力緩和部とを備え、
　前記感磁素子は、外周縁を有し、
　前記第１磁性体部材は、前記絶縁層に直交する方向から見て、前記感磁素子の前記外周縁より内側の領域に位置しており、
　前記第１磁性体部材は、第１基部と、前記絶縁層に直交する方向から見た外形面積が前記第１基部の外形面積より小さい第１狭小部とを含み、
　前記第１磁性体部材においては、前記第１基部と前記第１狭小部とが、前記絶縁層に直交する方向に並んで設けられており、
　前記第１磁性体部材の前記第１狭小部は、前記絶縁層に直交する方向において、前記第１磁性体部材の絶縁層側の端部に位置しており、
　前記応力緩和部は、前記絶縁層に直交する方向から見て、前記第１狭小部の外形と前記第１基部の外形とに囲まれた領域に設けられており、前記第１基部と前記絶縁層とに挟まれて位置している、磁気センサ。
　前記感磁素子として、第１磁気抵抗素子を有し、
　前記磁気センサは、前記第１磁気抵抗素子と電気的に接続されてブリッジ回路を構成する第２磁気抵抗素子をさらに備え、
　前記第２磁気抵抗素子は、前記絶縁層に覆われている、請求項１４に記載の磁気センサ。
　前記第１磁気抵抗素子は、内周縁をさらに有し、
　前記第２磁気抵抗素子は、前記絶縁層に直交する方向から見て、前記第１磁気抵抗素子の前記内周縁より内側の領域に位置して前記第１磁性体部材で覆われている、請求項１５に記載の磁気センサ。
　前記磁気センサは、前記絶縁層上に位置する、前記第１磁性体部材とは異なる第２磁性体部材をさらに備え、
　前記第２磁気抵抗素子は、前記第１磁気抵抗素子の前記外周縁より外側の領域に位置して前記第２磁性体部材で覆われている、請求項１５に記載の磁気センサ。